Поверочный расчет железобетонных конструкций по СП 63.13330 при фактическом снижении класса бетона

от

Если инструментальное обследование монолитного перекрытия, балок или колонн выявило недобор прочности бетона (например, фактический класс B15 вместо проектного B25), конструкция не обязательно подлежит немедленному демонтажу. Окончательное инженерное решение принимается на основании поверочного расчета несущей способности по СП 63.13330.2018 с учетом фактических прочностных характеристик материалов и реально действующих нагрузок.

Инструментальное обследование конструкций перед поверочным расчетом по СП 63.13330
Рис. 1. Инструментальное обследование несущих элементов для сбора исходных данных к поверочному расчету

1. Пересчет расчетных сопротивлений бетона

В соответствии с СП 63.13330.2018 нормативное сопротивление бетона осевому сжатию Rbn и расчетное сопротивление Rb определяются через фактический класс $B_ф$, установленный по Схеме «В» ГОСТ 18105:

Rb = Rbn / γb = 0.77 · Bф / 1.3

где γb = 1.3 — коэффициент надежности по бетону при сжатии для предельных состояний первой группы.

2. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых элементов

Предельный изгибающий момент Mult, воспринимаемый сечением плиты или балки, проверяется по условию:

M ≤ Mult = Rb · b · x · (h0 − 0.5x)

где x = (Rs · As) / (Rb · b) — высота сжатой зоны бетона. При снижении Rb высота сжатой зоны x увеличивается. Если x ≤ ξR · h0, разрушение происходит пластично по растянутой арматуре, и несущая способность часто сохраняется с допустимым запасом 5–15%.

3. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Кто имеет право выполнять поверочные расчеты?

Поверочные расчеты выполняются специализированными проектными организациями — членами СРО по проектированию с привлечением аттестованных инженеров-конструкторов.

2. Как усилить конструкцию, если поверочный расчет не прошел?

Применяется внешнее армирование углеволоконными композитными холстами (система углепластикового усиления) или устройство стальных разгружающих обойм.

Численный пример поверочного расчета балки

Рассмотрим железобетонную балку сечением $b = 300$ мм, $h = 600$ мм ($h_0 = 550$ мм), армированную $4varnothing 25$ A500 ($A_s = 1964$ мм², $R_s = 435$ МПа). Проектный класс бетона В25 ($R_b = 14.5$ МПа). По результатам испытаний кернов фактическая прочность снизилась до класса В15 ($R_b = 8.5$ МПа).

1. Высота сжатой зоны бетона при фактическом классе В15:
$$x = frac{R_s cdot A_s}{R_b cdot b} = frac{435 cdot 1964}{8.5 cdot 300} = 335text{ мм}$$

2. Предельный изгибающий момент несущей способности сечения:
$$M_{ult} = R_b cdot b cdot x cdot (h_0 — 0.5x) = 8.5 cdot 300 cdot 335 cdot (550 — 167.5) cdot 10^{-6} = 326.8text{ кН}cdottext{м}$$

Снижение несущей способности составило 14.2% по сравнению с проектной величиной ($M_{ult}^{B25} = 380.9$ кН·м), что требует проверки запаса по фактическим нагрузкам.