> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://truebim.gitbook.io/truebim-guide/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://truebim.gitbook.io/truebim-guide/handbook/st.cip/analysis/materials.md).

# Материалы

\\\handbook\st.cipc\analysis\materials

## Введение

Расчет конструкций на завершающих стадиях следует выполнять с применением нелинейной деформационной модели. Для этого следует задавать кусочно-линейное описание поведения бетона и арматуры в виде диаграмм деформирования σ-ε.

## Бетон

### Диаграммы работы

Для выполнения всех видов проектных расчетов для бетонов следует применять трехлинейную диаграмму работы стали построенную по контрольным точкам, соответствующим расчетному предельному состоянию.

<div data-with-frame="true"><figure><img src="https://3381579655-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-M4O_oE10hmC5cVkn2MS%2Fuploads%2FLAvmHxENfLI0ClNtdO78%2Fimage.png?alt=media&amp;token=775c95c6-caae-4521-8d8a-4d500b30519a" alt=""><figcaption><p>Синий - диаграмма для проверки прочности и устойчивости; Голубой - диаграмма для проверки деформаций;<br>Красный - диаграмма для проверки ширины непродолжительного раскрытия трещин;<br>Зеленый - диаграмма для проверки ширины продолжительного раскрытия трещин.</p></figcaption></figure></div>

#### Прочность и устойчивость

Проверки прочности и устойчивости следует производить при расчетных значения нагрузок, с учетом кратковременных нагрузок, на расчетные характеристики материалов для первой группы предельных состояний.

<table data-full-width="false"><thead><tr><th align="center">Точка</th><th align="center">Деформации (X)</th><th align="center">Напряжения (Y)</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">1</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b2}=-0.00350</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{b}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">2</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b0}=-0.00200</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{b}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">3</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b1}=-\frac {0.6R_{b}\gamma_{b3}} {E_{b}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-0.6R_{b}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">4</td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td></tr><tr><td align="center">5</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt1}=\frac {0.6R_{bt}\gamma_{b3}} {E_{b}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0.6R_{bt}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">6</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt0}=0.00010</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{bt}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">7</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt2}=0.00015</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{bt}\gamma_{b3}</div></td></tr></tbody></table>

#### Трещиностойкость

Проверки ширины длительного раскрытия трещин следует производить при нормативных значениях нагрузок, с учетом только длительно действующей части кратковременных нагрузок, на расчетные характеристики материалов для второй группы предельных состояний.

Проверки ширины кратковременного раскрытия трещин следует производить при нормативных значениях нагрузок, с учетом кратковременных нагрузок, на расчетные характеристики материалов для второй группы предельных состояний.

<table data-full-width="false"><thead><tr><th align="center">Точка</th><th align="center">Деформации (X)</th><th align="center">Напряжения (Y)</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">1</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b2}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{b.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">2</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b0}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{b.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">3</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b1}=-\frac {0.6R_{b.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}} {E_{b.\tau}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-0.6R_{b.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">4</td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td></tr><tr><td align="center">5</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt1}=\frac {0.6R_{bt.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}} {E_{b.\tau}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0.6R_{bt.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">6</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt0}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{bt.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">7</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt2}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{bt.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr></tbody></table>

#### Деформации

Проверки деформаций следует производить при нормативных значениях нагрузок, с учетом только длительно действующей части кратковременных нагрузок, на расчетные характеристики материалов для второй группы предельных состояний.

<table data-full-width="false"><thead><tr><th align="center">Точка</th><th align="center">Деформации (X)</th><th align="center">Напряжения (Y)</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">1</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b2}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{b.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">2</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b0}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{b.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">3</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{b1}=-\frac {0.6R_{b.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}} {E_{b.\tau}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-0.6R_{b.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">4</td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td></tr><tr><td align="center">5</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt1}=\frac {0.6R_{bt.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}} {E_{b.\tau}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0.6R_{bt.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">6</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt0}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{bt.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr><tr><td align="center">7</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt2}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{bt.ser}\gamma_{b1}\gamma_{b3}</div></td></tr></tbody></table>

### Набор прочности бетона

При выполнении расчетов строительных конструкций с учетом этапности монтажа рекомендуется учитывать ожидаемую прочность бетона с учетом продолжительности набора прочности. При нормальных условиях твердения коэффициент набора прочности следует определять по формуле:

$$
k(t) = \left(1 + \frac {23} {55+B} \left(\frac{t-28}{t+11}\right)\right) \le 1
$$

> где\
> **B** - проектная кубиковая прочность бетона \[МПа];\
> **t** - время твердения \[сутки].

<div data-full-width="false" data-with-frame="true"><figure><img src="https://3381579655-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-M4O_oE10hmC5cVkn2MS%2Fuploads%2FmowS9jI1uGGrRP1qn8SA%2Fimage.png?alt=media&amp;token=dc9fab04-fc4c-4d69-906b-c0c02bd74697" alt=""><figcaption><p>Графики набора прочности бетонов снизу вверх B25, B30, B35, B40</p></figcaption></figure></div>

### Справочные данные

Расчетные сопротивления бетона следует принимать в зависимости от класса прочности бетона и расчетного предельного состояния по таблице

<table><thead><tr><th width="161" align="center">Класс прочности бетона</th><th align="center">Нормативное сопротивление бетона сжатию</th><th align="center">Расчетное сопротивление бетона сжатию</th><th align="center">Нормативное сопротивление бетона растяжению</th><th align="center">Расчетное сопротивление бетона растяжению</th><th align="center">Начальный модуль упругости бетона</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">B</td><td align="center">R<sub>b.ser</sub></td><td align="center">R<sub>b</sub></td><td align="center">R<sub>bt.ser</sub></td><td align="center">R<sub>bt</sub></td><td align="center">E<sub>b</sub></td></tr><tr><td align="center">B20</td><td align="center">15.0 MPa</td><td align="center">11.5 MPa</td><td align="center">1.35 MPa</td><td align="center">0.90 MPa</td><td align="center">27 500 MPa</td></tr><tr><td align="center">B25</td><td align="center">18.5 MPa</td><td align="center">14.5 MPa</td><td align="center">1.55 MPa</td><td align="center">1.05 MPa</td><td align="center">30 000 MPa</td></tr><tr><td align="center">B30</td><td align="center">22.0 MPa</td><td align="center">17.0 MPa</td><td align="center">1.75 MPa</td><td align="center">1.15 MPa</td><td align="center">32 500 MPa</td></tr><tr><td align="center">B35</td><td align="center">25.5 MPa</td><td align="center">19.5 MPa</td><td align="center">1.95 MPa</td><td align="center">1.30 MPa</td><td align="center">34 500 MPa</td></tr><tr><td align="center">B40</td><td align="center">29.0 MPa</td><td align="center">22.0 MPa</td><td align="center">2.10 MPa</td><td align="center">1.40 MPa</td><td align="center">36 000 MPa</td></tr><tr><td align="center">B45</td><td align="center">32.0 MPa</td><td align="center">25.0 MPa</td><td align="center">2.25 MPa</td><td align="center">1.50 MPa</td><td align="center">37 000 MPa</td></tr><tr><td colspan="6" align="center">Для изгибаемых элементов при проверке прочности и устойчивости следует вводить коэффициент 0.85 к модулю упругости бетона.</td></tr></tbody></table>

Относительные деформации следует принимать в зависимости от длительности действия нагрузок и относительной влажности окружающего воздуха по таблице.

<table data-full-width="false"><thead><tr><th>Параметры диаграммы</th><th align="center">Сжатие</th><th align="center">Растяжение</th></tr></thead><tbody><tr><td>при кратковременном действии нагрузки</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{b0} = 0.00200 \\ \varepsilon_{b2} = 0.00350</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt0} = 0.00010 \\ \varepsilon_{bt2} = 0.00015</div></td></tr><tr><td>при длительном действии нагрузки при относительной влажности окружающего воздуха:</td><td align="center"></td><td align="center"></td></tr><tr><td><div class="math math-display">w>0.75</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{b0} = 0.00300 \\ \varepsilon_{b2} = 0.00420</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt0} = 0.00021 \\ \varepsilon_{bt2} = 0.00027</div></td></tr><tr><td><div class="math math-display">0.40 \le w \le 0.75</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{b0} = 0.00340 \\ \varepsilon_{b2} = 0.00480</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt0} = 0.00024 \\ \varepsilon_{bt2} = 0.00031</div></td></tr><tr><td><div class="math math-display">w &#x3C; 0.40</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{b0} = 0.00400 \\ \varepsilon_{b2} = 0.00560</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{bt0} = 0.00028 \\ \varepsilon_{bt2} = 0.00036</div></td></tr></tbody></table>

Более подробно с работой бетона можно ознакомиться на соответствующей странице

{% content-ref url="/pages/AaOqaZta9UPqkEe4OkFA" %}
[Бетон](/truebim-guide/handbook/st.cip/analysis/materials/concrete.md)
{% endcontent-ref %}

## Арматура

### Диаграмма работы

Для выполнения всех видов проектных расчетов для арматуры с физическим пределом текучести (A240, A400, A500, B500) следует применять двухлинейную диаграмму работы стали построенную по контрольным точкам соответствующим расчетному предельному состоянию.

<div data-with-frame="true"><figure><img src="https://3381579655-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-M4O_oE10hmC5cVkn2MS%2Fuploads%2FCfY6qYj1A3xbWVvc7YdB%2Fimage.png?alt=media&amp;token=0407cd41-2b9f-418b-a40b-2706269d12e6" alt=""><figcaption><p>Синий - диаграмма для проверки прочности и устойчивости; Голубой - диаграмма для проверки деформаций;<br>Красный - диаграмма для проверки ширины непродолжительного раскрытия трещин;<br>Зеленый - диаграмма для проверки ширины продолжительного раскрытия трещин.</p></figcaption></figure></div>

#### Прочность и устойчивость

Проверки прочности и устойчивости следует производить при расчетных значения нагрузок, с учетом кратковременных нагрузок, на расчетные характеристики материалов для первой группы предельных состояний.

<table data-full-width="false"><thead><tr><th align="center">Точка</th><th align="center">Деформации (X)</th><th align="center">Напряжения (Y)</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">1</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{s2}=-0.025</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{sc}</div></td></tr><tr><td align="center">2</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{sc0}=-\frac{R_{sc}}{E_{s}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{sc}</div></td></tr><tr><td align="center">3</td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td></tr><tr><td align="center">4</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{s0}=\frac{R_{s}}{E_{s}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{s}</div></td></tr><tr><td align="center">5</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{s2}=0.025</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{s}</div></td></tr></tbody></table>

#### Трещиностойкость

Проверки ширины длительного раскрытия трещин следует производить при нормативных значениях нагрузок, с учетом только длительно действующей части кратковременных нагрузок, на расчетные характеристики материалов для второй группы предельных состояний.

Проверки ширины кратковременного раскрытия трещин следует производить при нормативных значениях нагрузок, с учетом кратковременных нагрузок, на расчетные характеристики материалов для второй группы предельных состояний.

<table data-full-width="false"><thead><tr><th align="center">Точка</th><th align="center">Деформации (X)</th><th align="center">Напряжения (Y)</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">1</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{s2}=-0.025</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{s.ser}</div></td></tr><tr><td align="center">2</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{sc0}=-\frac{R_{s.ser}}{E_{s}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{s.ser}</div></td></tr><tr><td align="center">3</td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td></tr><tr><td align="center">4</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{s0}=\frac{R_{s.ser}}{E_{s}\psi_{s}} \gamma_{m}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\frac {R_{s.ser}}{\psi_{s}}\gamma_{m}</div></td></tr><tr><td align="center">5</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{s2}=0.025</div></td><td align="center"><div class="math math-display">\frac{R_{s.ser}}{\psi_{s}}\gamma_{m}</div></td></tr></tbody></table>

#### Деформации

Проверки деформаций следует производить при нормативных значениях нагрузок, с учетом только длительно действующей части кратковременных нагрузок, на расчетные характеристики материалов для второй группы предельных состояний.

<table data-full-width="false"><thead><tr><th align="center">Точка</th><th align="center">Деформации (X)</th><th align="center">Напряжения (Y)</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">1</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{s2}=-0.025</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{s.ser}</div></td></tr><tr><td align="center">2</td><td align="center"><div class="math math-display">-\varepsilon_{sc0}=-\frac{R_{s.ser}}{E_{s}}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">-R_{s.ser}</div></td></tr><tr><td align="center">3</td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td><td align="center"><div class="math math-display">0</div></td></tr><tr><td align="center">4</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{s0}=\frac{R_{s.ser}}{E_{s}}\gamma_{m}</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{s.ser}\gamma_{m}</div></td></tr><tr><td align="center">5</td><td align="center"><div class="math math-display">\varepsilon_{s2}=0.025</div></td><td align="center"><div class="math math-display">R_{s.ser}\gamma_{m}</div></td></tr></tbody></table>

### Справочные данные

Расчетные сопротивления стали следует принимать в зависимости от класса прочности арматуры и расчетного предельного состояния по таблице:

<table data-full-width="false"><thead><tr><th align="center">Класс прочности арматуры</th><th align="center">Rs.ser</th><th align="center">Rs</th><th align="center">Rsc</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">A240</td><td align="center">240 MPa</td><td align="center">210 MPa</td><td align="center">210 MPa</td></tr><tr><td align="center">A400</td><td align="center">400 MPa</td><td align="center">350 MPa</td><td align="center">350 MPa</td></tr><tr><td align="center">A500</td><td align="center">500 MPa</td><td align="center">435 MPa</td><td align="center">435 (400) MPa</td></tr><tr><td align="center">B500</td><td align="center">500 MPa</td><td align="center">435 MPa</td><td align="center">415 (380) MPa</td></tr></tbody></table>

{% hint style="info" %}
Значения R<sub>sc</sub> в скобках используют только при расчете на кратковременное действие нагрузки.
{% endhint %}

{% hint style="info" %}
п.К.3.1 СП 63.13330.2018

... при расчете сечений, в которых располагаются **резьбовые механические соединения** арматуры, расчетные значения сопротивления растяжению арматуры для предельных состояний второй группы необходимо принимать с понижающим коэффициентом (только для стыкуемой арматуры), учитывающим податливость соединения

$$
\gamma\_m=0.95
$$
{% endhint %}

Модуль деформации стали арматуры следует принимать

$$
E\_{s} = 200 000 MPa
$$

Коэффициенты Немировского для проверки трещиностойкости

<table data-full-width="false"><thead><tr><th>Конструкции</th><th align="center">Коэффициент Немировского</th></tr></thead><tbody><tr><td>Балки и толстые плиты</td><td align="center"><div class="math math-display">\psi_{s}=0.8</div></td></tr><tr><td>Тонкие плиты</td><td align="center"><div class="math math-display">\psi_{s}=0.9</div></td></tr></tbody></table>

Более подробно познакомиться с работой материалов можно на соответствующей странице

{% content-ref url="/pages/u07xULcRvy3tOgdydG13" %}
[Арматура](/truebim-guide/handbook/st.cip/analysis/materials/reinforcemt.md)
{% endcontent-ref %}
