Справочник по ГОСТам и стандартам
Новости Аналитика и цены Металлоторговля Доска объявлений Подписка Реклама
   ГОСТы, стандарты, нормы, правила
 

СНиП 2.03.04-84
Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур

СНиП 2.03.04-84. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур

 

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ ИПРАВИЛА

 

 

БЕТОННЫЕ ИЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ,

ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕДЛЯ РАБОТЫ

В УСЛОВИЯХВОЗДЕЙСТВИЯ

ПОВЫШЕННЫХ ИВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР

 

СНиП 2.03.04-84

 

ГОССТРОЙ СССР

 

РАЗРАБОТАНЫ НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. А.Ф. Милованов — руководитель темы; кандидатытехн. наук В. Н. Горячев, В. М. Милонов, В. Н. Сямойленко) с участиемВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР (В. А. Тарасова), МакеевскогоИСИ Минвуза Украинской ССР (канд. техн. наук А. П. Кричевский),Харьковского Промстройннипроекта Госстроя СССР (кандидаты техн. наук И. Н.Заславский, С. Л. Фомин).

 

ВНЕСЕНЫ НИИЖБ Госстроп СССР.

 

ПОДГОТОВЛЕНЫ  К УТВЕРЖДЕНИЮ   ГлавтехнормированиемГосстроя СССР (В. М. Скубко).

 

С введением в действие СНиП 2.03.04-84 "Бетонные ижелезобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействияповышенных и высоких температур" с 1 января 1986 г. утрачивает силу"Инструкция по проектированию бетонных и железобетонных конструкций,предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высокихтемператур" (СН 482-76).

 

При пользовании нормативным документом следуетучитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственныхстандартов, публикуемые в журнале Бюллетень строительной техники Госстроя СССР и информационном указателе Государственные стандарты СССР Госстандарта.

 

 

Строительные нормы и правила

 

СНиП 2.03.04-84

Госстрой СССР

Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы

в условиях воздействия повышенных

и высоких температур

 

Взамен

СН 482-76

 

Настоящиенормы и правила распространяются на проектирование бетонных и железобетонныхконструкций, предназначенных для работы в условиях систематического воздействияповышенных (от 50 до 200 °Свключительно) и высоких (свыше 200 °С)технологических температур (далее — воздействия температур).

Нормыустанавливают требования по проектированию указанных конструкций, изготовляемыхиз конструкционного тяжелого бетона средней плотности от 2200 до 2500 кг/м3включительно (далее — обычный бетон) и из жаростойкого бетона плотной структурысредней плотности 900 кг/м3 и более.

Требованиянастоящих норм не распространяются на конструкции из жаростойкого бетонаячеистой структуры.

Проектироватьжелезобетонные дымовые трубы, резервуары и фундаменты доменных печей,работающие при воздействии температуры свыше 50 °С,следует с учетом дополнительных требований, предъявляемых к этим сооружениямсоответствующими нормативными документами. 

Основныебуквенные обозначения, принятые в настоящих нормах согласно СТ СЭВ 1565-79,приведены в справочном приложении 1.

 

1. ОСНОВНЫЕПОЛОЖЕНИЯ

 

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

 

1.1.Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условияхвоздействия повышенных температур, следует предусматривать, как правило, из обычногобетона.

Фундаменты,которые при эксплуатации постоянно подвергаются воздействию температуры до 250 °С включительно, допускается принимать изобычного бетона.

Бетонные ижелезобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия высокихтемператур, следует предусматривать из жаростойкого бетона.

Несущиеэлементы конструкций тепловых агрегатов, выполняемые из жаростойкого бетона,сечение которых может нагреваться до температуры выше 1000 °С, допускается принимать только после их опытнойпроверки.

Жаростойкиебетоны в элементах конструкций тепловых агрегатов следует применять всоответствии с рекомендуемым приложением 2.

Классыжаростойкого бетона по предельно допустимой температуре применения всоответствии с ГОСТ 20910-82 в зависимости от вида вяжущего, заполнителей,тонкомолотых добавок и отвердителя приведены в табл. 9.

1.2.Для конструкций, работающих под воздействием температуры выше 50 °С в условиях периодического увлажнения паром,технической водой и конденсатом, необходимо соблюдать требования пп. 1.8, 2.4,2.6 — 2.8, 2.11 и 5.7. При невозможностиобеспечения указанных требований расчет таких  конструкций  допускаетсяпроизводить только на воздействие температуры и нагрузки без учетапериодического увлажнения. При этом в расчете сечения не должны учитыватьсякрайние слои бетона толщиной 20 мм с каждой стороны, подвергающиеся замачиваниюв течение 7 ч, и толщиной 50 мм при длительности замачивания бетона более 7 чили должна предусматриваться защита поверхности бетона от периодическогозамачивания.

Окрашеннаяповерхность бетона или гидроизоляционные покрытия этих конструкций должны бытьсветлых тонов.

1.3. Циклическийнагрев — длительный температурный режим, при котором в процессеэксплуатации конструкция периодически подвергается повторяющемуся нагреву сколебаниями температуры болев 30 % расчетной величины при длительности цикловот 3 ч до 30 дней.

Постоянныйнагрев — длительный температурный режим, при котором в процессеэксплуатации конструкция подвергается нагреву с колебаниями температуры до 30 %расчетной величины.

1.4.При проектировании конструкций из жаростойких бетонов по ГОСТ 20910—82необходимо учитывать дополнительные требования к исходным материалам дляжаростойких бетонов, подбору их состава и технологии приготовления, а такжеособенности производства работ по требованиям СН 156-79.

 

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕТРЕБОВАНИЯ

 

1.5.Бетонные и железобетонные конструкции, работающие в условиях воздействияповышенных и высоких температур, следует рассчитывать

 

Внесены

НИИЖБ

Госстрой СССР

 

Утверждены

постановлением

Госстроя СССР

от 27 декабря 1984 г. № 219

 

Срок

введения

в действие

1 января 1986 г.

 

на основе положений СНиП 2.03.01-84с учетом дополнительных требований, изложенных в настоящих нормах и правилах.

При расчетебетонных и железобетонных конструкции необходимо учитывать изменениямеханических и упругопластических свойств бетона и арматуры в зависимости оттемпературы воздействия. При этом усилия, деформации, образование, раскрытие изакрытие трещин определяют от воз действия нагрузки (включая собственный вес) итемпературы.

Расчетныесхемы и основные предпосылки для расчете бетонных и железобетонных конструкцийдолжны устанавливаться в соответствии с условиями их действительной работы впредельном состоянии с учетом в необходимых случаях пластических свойств бетонаи арматуры, наличия трещин в растянутом бетоне, а также влияния усадки иползучести бетона как при нормальной температуре, так и при воздействииповышенных и высоких температур.

1.6.Расчет конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высокихтемператур, должен производиться на все возможные неблагоприятные сочетаниянагрузок от собственного веса, внешней нагрузки и температуры с учетомдлительности их действия и в случав необходимости — остывания.

Расчетконструкций с учетом воздействия повышенных и высоких температур необходимопроизводить для следующих основных расчетных стадий работы:

кратковременныйнагрев — первый разогрев конструкции до расчетной температуры;

длительныйнагрев — воздействие расчетнойтемпературы в период эксплуатации.

Расчетстатически определимых конструкций по предельным состояниям первой и второйгрупп (за исключением расчета по образованию трещин) следует вести только длястадии длительного нагрева. Расчет по образованию трещин необходимо производитьдля стадий кратковременного и длительного нагрева с учетом усилий, возникающихот нелинейного распределения температуры бетона по высоте сечения элемента.

Расчетстатически неопределимых конструкций и их элементов по предельным состояниямпервой и второй групп должен производиться:

а) накратковременный нагрев конструкции по режиму согласно СНиП III-15-76,когда возникают наибольшие усилия от воздействия темпера туры (см. п. 1.10).При этом жесткость элементов в конструкции определяется по указаниям пп. 4.17 и4.18 как от кратковременного действия всех нагрузок и в зависимости от скоростинагрева;

б) надлительный нагрев — воздействие на конструкцию расчетной температуры в периодэксплуатации, когда происходит снижение прочности и жесткости элементов врезультате воздействия длительного нагрева и нагрузки.

При этомжесткость элементов определяется по указаниям пп. 4.17 и 4.18 как отдлительного воздействия всех нагрузок.

Расчетнаятехнологическая температура принимается равной температуре среды цеха илирабочего пространства теплового агрегата, указанной в задании напроектирование.

Расчетныеусилия и деформации от кратковременного и длительного нагревов определяются сучетом коэффициента надежности по температуре по указаниям п. 1.27.

1.7.Величины нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности,коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на постоянные ивременные длительные, кратковременные, особые следует принимать в соответствиис требованиями СНиП II-6-74 с учетом дополнительныхуказаний СНиП 2.03.01-84.

Нагрузки ивоздействия температуры, учитываемые при расчете конструкции по предельнымсостояниям первой и второй групп, следует принимать по табл. 1 и 2.

При расчете попрочности в необходимых случаях должны учитываться особые нагрузки скоэффициентами надежности по нагрузке gf, принимаемымипо соответствующим нормативным документам. При этом усилия, вызванные действиемтемпературы, не учитываются.

1.8. Ктрещиностойкости конструкций (или их частей) должны предъявляться требованияСНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных указаний настоящего пункта.

Категориитребований к трещиностойкости железобетонных конструкций в зависимости отусловий их работы, вида арматуры, а также величины предельно допустимой шириныраскрытия трещин с учетом воздействия температуры на элементы, эксплуатируемыев условиях неагрессивной среды, для обеспечения сохранности арматуры приведеныв табл. 3.

1.9.Определение усилий в статически неопределимых конструкциях от внешней нагрузки,собственного веса и воздействия повышенных и высоких температур производят поправилам строительной механики методом последовательных приближений. При этомжесткость элементов определяют с учетом неупругих деформаций и наличия трещин вбетоне от одновременного действия внешней нагрузки, собственного веса итемпературы.

1.10.При кратковременном нагреве усилия от воздействия температуры в элементахстатически неопределимых конструкций должны определяться в зависимости отсостава бетона (см. табл. 9) и температуры нагрева, вызывающей наибольшиеусилия:

а) при нагревебетона № 1 свыше 50 до 250 °С — порасчетной температуре;

б) при нагревебетонов № 2—11, 23 и 24 свыше 200 до 500 °С— по расчетной температуре; при нагревесвыше 500 °С — при 500 °С;

в) при нагревебетонов № 12—21, 29 и 30 свыше 200 до400 °С — по расчетной температуре, принагреве свыше 400 °С — при 400 °С.

Дляконструкций, находящихся на наружном воздухе, расчет наибольших усилий отвоздействия температур выполняют по расчетной температуре воздуха по требованиюп. 1.40.

 

Таблица   1

 

 

Статическая схема конструкции

и расчетная

Нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке gf, температурные воздействия и коэффициенты надежности по температуре gt,

принимаемые при расчете

 

стадия работы

по прочности

 

по выносливости

по деформациям

 

Статически определимые конструкции при длительном нагреве

 

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf  > 1

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1 и температурные деформации при gt = 1

 

 

Статически неопределимые конструкции при кратковременном нагреве

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf > 1 и наибольшие усилия от воздействия температуры при gt = 1,1

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1 и наибольшие усилия от воздействия температуры при gt = 1

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1 и наибольшие усилия от воздействия температуры и температурные деформации при gt = 1

 

 

Статически неопределимые конструкции при длительном нагреве

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf  > 1 и усилия от воздействия температуры при  gt = 1,1

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1 и усилия от воздействия температуры при gt = 1

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1 и усилия от воздействия температуры и температурные деформации при gt = 1

 

 

Примечания: 1. Бетонные конструкции рассчитываютсятолько по прочности.

2. При расчетестатически неопределимых конструкций кроме сочетаний воздействий температуры инагрузок, указанных в настоящей таблице, в необходимых случаях следуетпроверить другие возможные неблагоприятные сочетания воздействий, в том числе ипри остывании.

3. В статическинеопределимых конструкциях допускается производить расчет:

а) при кратковременном нагреве только на наибольшиеусилия от воздействия температуры, если усилия от постоянных, длительных икратковременных нагрузок вызывают напряжения сжатия в бетоне sb £ 0,1 МПа;

б) при длительном нагреве выше 700 °С— на совместное воздействие постоянных, длительных и кратковременных нагрузокбез учета усилий от длительного нагрева.

4. При расчете накратковременный нагрев длительная нагрузка учитывается как кратковременная.

5. Коэффициентнадежности по температуре gt должен приниматься по указаниям п. 1.27.

6.При расчете прогибов следует учитывать указания п. 1.16.

 


Таблица 2

 

 

Категория требований

к трещиностойкости

Нагрузки и коэффициент надежности по нагрузке gf, воздействия температуры и

коэффициент надежности по температуре gt, принимаемые при расчете

 

железобетонных

 

по раскрытию трещин

по закрытию

конструкций

по образованию трещин

 

непродолжительному

продолжительному

трещин

 

1-я

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf > 1* и температурные воздействия от кратковременного и длительного нагрева при gt = 1,1*

 

 

 

 

 

2-я

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf > 1* и температурные воздействия от кратковременного и дли тельного нагрева при gt = 1,1* (расчет производится для выяснения необходимости проверки по непродолжительному раскрытию трещин и их закрытию)

 

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1 и температурные воздействия от кратковременного и дли тельного нагрева при gt = 1

 

 

Постоянные и длительные нагрузки при

gf = 1 и температурные воздействия от длительного нагрева при gt = 1

 

3-я

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1 и температурные воздействия от кратковременного и длительного нагрева при gt = 1 (расчет производится для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин)

 

 

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при gf = 1 и температурные воздействия от кратковременного и длительного нагрева при gt = 1

 

Постоянные и длительные нагрузки при

gf = 1 и температурные воздействия от длительного нагрева при gt = 1

 

 

_____________

* Коэффициентнадежности по нагрузке gf и коэффициент надежности по температуре gtпринимаются такими же. как при расчете по прочности.

 

Примечания: 1. Длительные и кратковременные нагрузкипринимаются с учетом требований СНиП 2.03.01-84.

2. При расчете пообразованию трещин от температурных воздействий необходимо учитывать требованияп. 4.2.

3. При расчете пораскрытию трещин от температурных воздействий необходимо учитывать различиетемпературных деформаций бетона и арматуры по указаниям п. 4.8.

4. Коэффициентнадежности по температуре gt должен приниматься по указаниям п. 1.27.

5. Особые нагрузки учитываются в расчете по образованию трещин в техслучаях, когда наличие трещин приводит к катастрофе (взрыв, пожар и т.п.).


 

Таблица3

 

 

 

 

Условия эксплуатации

 

 

 

 

Температура

Категория требований к трещиностойкости железобетонных конструкций и предельно допустимая ширина acrc1 и acrc2, мм, раскрытия трещин, обеспечивающие сохранность арматуры

 

конструкций

арматуры, ° С

стержневой классов A-I,

А-II, А-III,

А-IIIв и А-IV; проволочной классов B-I

и Вр-I

стержневой классов А-V

и А-VI, проволочной классов В-II, Вр-II, К-7

и К-19 при диаметре проволоки 3,5 мм

и более

проволочной классов В-II, Вр-II и К-7 при диаметре проволоки

3 мм и менее

 

1. В закрытом помещении

 

 

До 100

 

3-я категория;

acrc1 = 0,4;

acrc2 = 0,3

 

 

3-я категория;

acrc1 = 0,3;

acrc2 = 0,2

 

3-я категория;

acrc1 = 0,2;

acrc2 = 0,1

 

 

 

100 и выше

 

3-я категория;

acrc1 = 0,6;

acrc2 = 0,5

 

 

3-я категория;

acrc1 = 0,5;

acrc2 = 0,4

 

3-я категория;

acrc1 = 0,3;

acrc2 = 0,2

 

2. На открытом воздухе, а также в грунте выше уровня грунтовых вод

 

 

До 100

 

3-я категория;

acrc1 = 0,4;

acrc2 = 0,3

 

 

3-я категория;

acrc1 = 0,2;

acrc2 = 0,1

 

2-я категория;

acrc1 = 0,2

 

 

 

100 и выше

 

3-я категория;

acrc1 = 0,6;

acrc2 = 0,5

 

 

3-я категория;

acrc1 = 0,5;

acrc2 = 0,4

 

 

2-я категория;

acrc1 = 0,3

 

3. В грунте при переменном уровне грунтовых вод и в закрытом помещении при попеременном увлажнении

 

 

 

До 100

 

3-я категория;

acrc1 = 0,3;

acrc2 = 0,2

 

 

2-я категория;

acrc1 = 0,2

 

2-я категория;

acrc1 = 0,1

 

Примечание. В канатахподразумевается проволока наружного слоя.

 

При длительномнагреве усилия от воздействия температуры следует определять в зависимости отрасчетной температуры согласно указаниям п. 1.6.

1.11.При расчете по прочности, деформациям, а также раскрытию и закрытию трещинраспределение температуры в сечениях конструкций определяют теплотехническимрасчетом для установившегося режима теплового потока. При расчете пообразованию трещин распределение температур в сечениях конструкций, нагреваемыхсо скоростью более 10 °С/ч, определяютдля неустановившегося теплового потока по пп. 1.34—1.40.

1.12.При расчете усилий, вызванных воздействием температуры, в сборных элементахконструкций жесткость сечений следует уменьшить на 20 %, если прочность насжатие раствора в стыке минимум на 10 МПа меньше прочности бетона сборногоэлемента.

1.13.Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций по прочности, схемыпредельных состояний которых при расчете на воздействие температуры еще неустановлены или условия наступления предельного состояния пока не могут бытьвыражены через усилия, может производиться через напряжения с учетом наличиятрещин и развития неупругих деформаций бетона. При этом напряжения в бетоне иарматуре не должны превышать соответствующих расчетных сопротивлений.

1.14.При расчете несущих конструкций, бетой которых неравномерно нагрет по высотесечения элемента, часть сечения, нагретую выше 1000 °С, допускается не учитывать.

1.15.При расчете элементов, подвергающихся нагреву, положение центра тяжести всегосечения бетона или его сжатой зоны, а также статический момент и момент инерциивсего сечения следует определять, приводя все сечение к ненагретому, болеепрочному бетону. Для этой цели при расчете с использованием ЭВМ сечение повысоте разбивается не менее чем на четыре части.

При расчете попрочности, деформациям и раскрытию или закрытию трещин без использованияЭВМ при прямолинейном распределении температуры бетона по высоте сеченияэлемента допускается разбивать сечения согласно следующим указаниям:

для элемента,выполненного из одного вида бетона, если температура бетона наиболее нагретойграни не превышает 400 °С, сечение неразбивается на части и момент инерции приведенного сечения Iredотносительно центра тяжести сечения принимается равным:

 

                                                  (1)

 

где bb коэффициент,принимаемый в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения потабл. 10;

 —коэффициент, принимаемый в зависимости от температуры бетона в центре тяжестисечения по табл. 12 для кратковременного нагрева;

jb1 — коэффициент,учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и принимаемый для бетонасоставов (см. табл. 9):

№ 1—3, 6, 7, 10, 11, 19—21      — 0,85

№ 4, 5, 8, 9,23, 24            — 0,80

№ 12—18, 29, 30            — 0,70

для элемента,сечение которого по высоте состоит из двух видов бетона, а также прямоугольногои таврового сечений, выполненных из одного вида бетона, если температура бетонанаиболее нагретой грани превышает 400 °С,сечение разбивается по высоте на две чести (черт. 1, а);

для элемента, сечениекоторого по высоте состоит из трех видов бетона или двутаврового сечения,выполненного из одного вида бетона, если температуре бетона наиболее нагретойграни превышает 400° С, сечение разбивается на три части (черт. 1, б).

При расчете пообразованию трещин определение напряжении от воздействия температурыпроизводится разбивкой сечения не менее чем на четыре части независимо оттемпературы бетона (черт. 1, в).

Впрямоугольном сечении элемента, выполненном из одного вида бетона, когдасечение по высоте разбивается на две части, линия раздела должна проходить побетону, имеющему температуру, ревную 400 °С. В двутавровых и тавровых сеченияхэлементов, выполненных из одного вида бетона, линия раздела должна проходить погранице между ребром и полкой. В элементе, сечение которого по высоте состоитиз различных видов бетонов, линия раздела должна проходить по граница бетонов.

Во всехслучаях расчета арматура рассматривается как самостоятельная часть сечения.

Приведеннаяплощадь Ared,i i-тойчасти сечения, на которые разбивается все сечение элемента, определяется поформуле

 

                                                       (2)

 

где Аi площадь i-тойчасти сечения;

jb1,bbi и  — коэффициенты,принимаемые в зависимости от состава и температуры бетона в центре тяжестиплощади i-той части сечения, как в формуле (1).

Для элементов,состоящих по высоте из двух и более видов бетона, приведенная площадь Ared,ii-той части сечения, на которые разбивается все сечение элемента,определяется по формуле (2). Если сечение элемента состоит из разных видовбетона, то в этой формуле правая часть умножается на отношение модуля упругостикаждого вида бетона в нагретом состоянии к модулю упругости бетона, к которомуприводится все сечение Eb.

При расчетебез использования ЭВМ коэффициенты bbiи  допускается определять в зависимостиот средней температуры бетона i-той частисечения.

 

 

 

 

Черт. 1. Схемы разбивки на части высоты прямоугольного,таврового

и двутаврового сечений элементов

а —на 2 части; б — на 3 части; в — на 4 части; t1, t2 ... ti — наибольшая

температура 1-, 2-, ... i-той частисечения;

ц.т. — центр тяжести сечения

 

Площадьненапрягаемой нагретой растянутой Asи сжатой A’sарматуры приводится к ненагретому, более прочному бетону:

 

                                                    (3)

 

                                    (4)

 

где As,red,A’s,red — соответственно приведенная площадь растянутой и сжатойарматуры;

Еs модуль упругости арматуры, принимаемыйдля основных видов по табл. 29 СНиП 2.03.01-84 и жаростойкой — по табл. 18;

bs коэффициент, принимаемый в зависимости от температуры арматуры по табл. 20.

Расстояние отцентра тяжести приведенного сечения у до наименее нагретой граниопределяют по формуле

 

                                          (5)

 

Площадь приведенногосечения элемента Ared находятпо формуле

 

                  (6)

 

Статическиймомент площадей приведенного сечения элемента Sredотносительно грани, растянутой внешней нагрузкой и воздействием температуры,определяют по формуле

 

                    (7)

 

где  yi расстояние от центра тяжести i-той части сечения бетона до наименее нагретой граниэлемента, принимаемое равным

 

                                    (8)

 

hi — высота i-тойчасти сечения.

Здесь

 

                                  (9)

 

При расчетебез использования ЭВМ допускается принимать

 

                                                                     (10)

 

Момент инерцииприведенного сечения элемента Iredотносительно его центра тяжести определяют по формуле                       

 

                  (11)

 

где Ired,i момент инерции i-тойчасти сечения бетона, определяемый по формуле

 

                                                            (12)

 

ybi — расстояние от центра тяжести i-той части сечения бетона до центра тяжести всегоприведенного сечения, определяемое по формулам:

 

                                                    (13)

 

                                                       (14)

 

                                                    (15)

 

1.16.Расчет прогибов элементов железобетонных конструкций должен производиться потребованиям СНиП 2.03.01-84. Кроме прогиба от нагрузки должен учитыватьсяпрогиб от неравномерного нагрева бетона по высоте сечения элемента по указаниямпп. 4.14 — 4.16.

Расчетпрогибов должен производиться при:

ограничениитехнологическими или конструктивными требованиями с учетом прогиба откратковременного и длительного нагрева;

ограниченииэстетическими требованиями с учетом прогиба от длительного нагрева.

Прогибы отнагрузки и воздействия температуры не должны превышать предельно допустимыхвеличин, указанных в СНиП 2.03.01-84.

При этомкоэффициент надежности по температуре по указаниям п. 1.27 принимают равнымединице.

Предельнодопустимые деформации от воздействия температуры в элементах конструкций, вкоторых требуется их ограничение при нагревании и охлаждении, должныустанавливаться нормативными документами по проектированию соответствующихконструкций, а при их отсутствии должны указываться в задании напроектирование.

1.17.Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонныхконструкциях из обычного и жаростойкого бетонов должны устанавливаться расчетом.Указанный расчет допускается не выполнять для конструкций из обычного ижаростойкого бетонов, если принятое расстояние между температурно-усадочнымишвами не превышает величин, указанных в табл. 4, в которой наибольшиерасстояния между температурно-усадочными швами даны для бетонных ижелезобетонных конструкций с ненапрягаемой и с предварительно напряженнойарматурой, к конструкциям которых предъявляются требования 3-й категориитрещиностойкости, при расчетной зимней температуре наружного воздуха минус 40 °С, относительной влажности воздуха 60 % ивыше и высоте колонн 3 м.

 

Таблица 4

 

 

 

Конструкции

Наибольшие расстояния между температурно-усадочными швами, м, допускаемые без расчете

для конструкций, находящихся

 

внутри отапливаемых зданий или в грунте

внутри неотапливаемых зданий

на наружном воздухе

 

1. Бетонные:

а) сборные

 

 

40

 

 

35

 

 

30

б) монолитные при конструктивном армировании

30

25

20

в) монолитные без конструктивного армирования

 

20

15

10

 

2. Железобетонные

а) сборные и сборно-каркасные одноэтажные

 

 

72

 

 

60

 

 

48

б) сборные и сборно-каркасные многоэтажные

60

50

40

в) сборно-блочные, сборно-панельные

55

45

35

г) сборно-монолитные и монолитные каркасные

50

40

30

д) сборно-монолитные и монолитные сплошные

 

40

30

25

 

Примечания: 1. Для железобетонных конструкций (поз. 2),расчетная температура внутри которых не превышает 50 °С,расстояния между температурно-усадочными швами при расчетной зимней температуренаружного воздуха минус 30, 20, 10 и 1 °С увеличиваютсоответственно на 10, 20, 40 и 60 % и при влажности наружного воздуха внаиболее жаркий месяц года ниже 40, 20 и 10 % — уменьшают соответственно на 20,40 и 60 %. Для промежуточных значений температуры и влажности наружного воздухауказанные выше увеличения и уменьшения расстояний между температурно-усадочнымишвами определяют по интерполяции.

2. Дляжелезобетонных каркасных зданий (поз. 2 а, б, г) расстояния междутемпературно-усадочными швами увеличивают при высоте колонн 5 м — на 20 %, 7 м— на 60 % и 9 м — на 100 %. Для промежуточных значений высот увеличениерасстояний между температурно-усадочными швами определяют по интерполяции.Высоту колонн определяют: для одноэтажных зданий — от верха фундамента до низаподкрановых балок, а при их отсутствии — до низа ферм илибалок покрытия; для многоэтажных зданий — от верха фундаментадо низа балок первого этажа.

3. Дляжелезобетонных каркасных зданий (поз. 2 а, б, г) расстояния междутемпературно-усадочными швами определены при отсутствии связей либо прирасположении связей в середине температурного блока.

4.Расстояния между температурно-усадочными швами в сооружениях и тепловыхагрегатах с расчетной температурой внутри 70, 120, 300, 500 и 1000 °Суменьшают соответственно на 20, 40, 60, 70 и 90 %. Для промежуточных значенийтемпературы указанное уменьшение следует определять интерполяцией.

 

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕУКАЗАНИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОНАПРЯЖЕННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

 

1.18.Расчет предварительно напряженных конструкций,   работающих  в условияхвоздействия повышенных и высоких температур, должен производиться всоответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 и с учетом дополнительных указанийпп. 1.19—1.25 настоящих норм и правил

1.19.Температура нагрева предварительно напряженной арматуры не должна превышатьпредельно допустимой температуры ее применения, указанной в табл. 17.

1.20.Сжимающие напряжения в бетоне sbp в стадии предварительного обжатия в долях отпередаточной прочности бетона Rbp недолжны превышать при температуре нагрева (°С)предварительно напряженной арматуры

 

  50 ................... 0,70 Rbp

100 ................... 0,60 Rbp

150 ................... 0,50 Rbp

250 ................... 0,40 Rbp

 

В случаенеобходимости величина сжимающих напряжений в бетоне может быть повышена приобеспечении надежной работы конструкции от воздействия предварительногонапряжения, нагрузки и температурных усилий.

1.21.Полная величина потерь предварительного напряжения арматуры, учитываемая прирасчете конструкций, работающих в условиях воздействия температуры выше 50 °С,определяется как сумма потерь:

основных — при нормальной температуре;

дополнительных— от воздействия температуры выше 50 °С.

Основныепотери предварительного напряжения арматуры для конструкций из обычного бетонасостава № 1 и жаростойкого бетона составов № 2, 3, 6, 7, 10 и 11 по табл. 9следует определять как для тяжелого бетона по требованиям СНиП 2.03.01-84. Величинупотерь от усадки жаростойкого бетона следует принимать на 10 МПа большеуказанных в табл. 5 поз. 8 а, б, в по СНиП 2.03.01-84.

При вычислениикоэффициента jl по формуле (5) СНиП 2.03.01-84 время в суткахследует принимать: при определении потерь от ползучести — со дня обжатия бетона и от усадки — со дня окончания бетонирования до нагрева конструкции.

Дополнительныепотери предварительного напряжения арматуры следует принимать по табл. 5.

 

Таблица5

 

Фактор, вызывающий дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре

при ее нагреве

 

Величина дополни тельных потерь предварительного напряжения, МПа

 

Усадка бетона обычного состава № 1 и жаростойкого составов № 2, 3, 6, 7, 10 и 11 по табл. 9 при нагреве:

кратковременном

 

 

 

40

длительном постоянном

80

длительном циклическом

 

60

Ползучесть бетона обычного состава № 1 и жаростойкого составов  № 2, 3, 6, 7, 10 и 11 по табл. 9:

естественной влажности при нагреве:

кратковременном

 

 

 

10 sbp

длительном постоянном

15 sbp

длительном циклическом

18 sbp

сухого при нагреве:

кратковременном

 

4 sbp

длительном постоянном

6 sbp

длительном циклическом

 

8 sbp

Релаксация напряжений арматуры:

проволочной классов В-II, Вр-II и К-7, К-19

 

0,0012 Dts ssp

стержневой классов А-IV, А-V, А-VI, Ат-IV, Ат-V,

Ат-VI

 

0,001 Dts ssp

 Разность деформаций бетона и арматуры от воздействия температуры

 

(ast abt) DtsEsbs

 

Обозначения, принятые в табл. 5:

Dts — разность между температурой арматуры при эксплуатации,определяемой теплотехническим расчетом по указаниям пп. 1.34—1.40, итемпературой арматуры при натяжении, которую допускается принимать равной 20 °С;

abt — коэффициент, принимаемый потабл. 14 в зависимости от температуры бетона на уровне напрягаемой арматуры идлительности нагрева;

Еs модуль упругости арматуры, принимаемый по табл. 29 СНиП 2.03.01-84;

ast и bs — коэффициенты, принимаемые по табл. 20 в зависимости оттемпературы арматуры.

 

Примечания: 1. Потери предварительного напряжения отрелаксации напряжений арматуры принимаются для кратковременного и длительногонагрева одинаковыми и учитываются при температуре арматуры выше 40 °С.

2. Потерипредварительного напряжения арматуры от разности деформаций бетона и арматурыучитываются в элементах, выполненных из обычного бетона при нагреве арматурывыше 100 °С и в элементах из жаростойкого бетона при нагревеарматуры выше 70 °С.

3. Если от усилий,вызванных совместным действием нагрузки, температуры и предварительногообжатия, в бетоне не уровне арматуры в стадии эксплуатации возникаютрастягивающие напряжения, то дополнительные потери от ползучести бетона неучитываются.

4. Потери от ползучести бетона при натяжении в двухосном направленииследует уменьшить на 15 %.

 

1.22.Величины установившихся напряжений в бетоне sbp на уровне центра тяжести напрягаемой арматурынаиболее обжимаемой зоны после проявления всех основных потерь необходимоопределять по формуле

 

                                                (16)

 

где М момент от собственного веса элемента.

1.23.Геометрические характеристики приведенного сечения предварительно  напряженногожелезобетонного элемента (Ared, Sred, Ired)определяют по указаниям п. 1.15 с учетом продольной предварительно напряженнойарматуры S и S’ и влияния температуры на снижение модулейупругости арматуры и бетона.

1.24.Усилия от воздействия температуры в статически неопределимых предварительнонапряженных железобетонных конструкциях находят по указаниям пп. 1.32 и 1.33.

Приопределении усилий от воздействия температуры жесткость элемента вычисляют поуказаниям пп. 4.17 и 4.18.

1.25.При определении общего прогиба предварительно напряженного железобетонногоэлемента необходимо учитывать прогиб, вызванный неравномерным нагревом бетонапо высоте сечения элемента, по указаниям п. 4.16.

 

ДЕФОРМАЦИИ ИУСИЛИЯ

ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯТЕМПЕРАТУРЫ

 

1.26.Расчет деформаций, вызванных нагреванием и охлаждением бетонных ижелезобетонных элементов, должен производиться в зависимости от наличия трещинв растянутой зоне бетона и распределения температуры бетона по высоте сеченияэлемента.

1.27.Для участков бетонного и железобетонного элемента, где в растянутой зоне необразуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, деформации от нагреваследует рассчитывать согласно следующим указаниям:

а) сечениеэлемента приводится к более прочному бетону по указаниям п. 1.15, удлинение etоси элемента и ее кривизну  определяют по формулам:

 

                    (17)

 

                                          (18)

 

где

 

Удлинение eti оси i-той части бетонногосечения и ее кривизну  (черт. 2) определяют поформулам:

 

                    (19)

 

                                                     (20)

 

 

 

Черт. 2. Схемы распределения

а —температуры бетона; б деформации удлинения отнагрева;

в —напряжения в бетоне от нагрева; г деформацииукорочения от остывания;

д напряжения вбетоне от остывания при нелинейном изменении температуры

по высоте бетонного сечения элемента

 

Удлинение esи esсоответственно арматуры S и S’ находят изформул:

 

                                                       (21)

 

 

В формулах (17) — (22): Ared, Ared,i, As,red,A’s,red, ybi, ys, y’s,Ired, Ired,i, yyi принимаютпо указаниям п. 1.15;

abti и abti+1— коэффициенты,   принимаемые   по табл. 14 в зависимости от температурыбетона более и менее нагретой грани i-той частисечения;   

ast коэффициент,  принимаемый   по табл. 20 в зависимости от температуры арматуры S и S’ ;

gt коэффициент надежностипо температуре, принимаемый при расчете по предельным   состояниям:   первойгруппы — 1,1; второй группы — 1.

При расчетебетонного сечения в формулах (17) и (18) удлинение арматуры esи es не учитывается;

б) принеравномерном нагреве бетона с прямолинейным распределением температуры повысоте сечения элемента (черт. 3, а) удлинение оси элемента eе и ее кривизну  допускаетсяопределять по формулам:     

 

                                            (23)

 

                                             (24)

 

где tbи tb1 — температура бетона менее и более
нагретой грани сечения, определяемая теплотехническим расчетом по указаниям пп.1.34 -1.40;

abtи abt1— коэффициенты, принимаемые взависимости от температуры бетона менее и более нагретой грани сечения по табл.14.

 

 

Черт. 3. Схемы распределения температур (1) идеформаций от неравномерного нагрева (2) и остывания (3) припрямолинейном изменении температур по высоте сечения элемента

а бетонного ижелезобетонного без трещин; б — железобетонного стрещинами в растянутой зоне, расположенной у менее нагретой грани; в то же, уболее нагретой грани; г железобетонного стрещинами по всей высоте сечения

 

 

1.28.Для участков бетонного или железобетонного элемента, где в растянутой зонебетона не образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента,деформации от остывания следует рассчитывать согласно следующим указаниям:

а) сечениеэлемента приводится к более прочному бетону по указаниям п. 1.15; от усадки иползучести бетона укорочение ecsc оси элемента и ее кривизну  определяют поформулам:

 

                                               (25)

 

               (26)

 

Укорочение ecsc,i оси i-тойчасти бетонного сечения и ее кривизну  находят по формулам:              

 

             (27)

 

                               (28)

 

где Ared,i, Ared, ybi, Ired,i, Ired, hi, yyi — принимают   по  указаниям п. 1.15;

gt см. п. 1.27;

tbi и tbi+1 — см. черт. 2;

acsi и acsi+1 —коэффициенты, принимаемые по табл. 15 в зависимости от температуры более именее нагретой грани i-той части сечения;

eci— деформации ползучести бетона в i-той частисечения, определяемые по формуле (29) со знаком „минус":

 

                                     (29)

 

где sb,tem,i, sbi — напряжения сжатия вбетоне i-той части сечения от усилий, вызванныхтемпературой и нагрузкой при нагреве, определяемые по формулам (32) и (33), вкоторых коэффициент  принимается по табл. 12 для кратковременного нагрева сподъемом температуры 10 °С/ч;

bbi коэффициент, принимаемыйпо табл. 10 в зависимости от температуры i-тойграни сечения;

 —коэффициент, принимаемый по табл. 12 в зависимости от температуры i-той грани сечения для длительного нагрева;

б) приостывании неравномерно нагретого бетона с прямолинейным распределениемтемпературы по высоте сечения элемента от усадки бетона укорочение ecsоси элемента и ее кривизну  допускается определять поформулам:

 

                                       (30)

 

                                       (31)

 

где acs и acs1— коэффициенты, принимаемые по табл. 15 в зависимости от температуры бетонаменее и более нагретой грани сечения;

gt, tb, tb1— принимают по указаниям п. 1.27.

1.29.Для участков бетонного и железобетонного элемента, где в растянутой зоне бетонане образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента напряжения в бетонеграни i-той части сечения, следует определять:

растяжения принагревании от нелинейного распределения температуры по формуле

 

                                (32)

 

сжатия принагревании от кратковременных усилий по формуле

 

                                       (33)

 

растяжения приостывании от усадки и ползучести бетона по формуле

 

    (34)

 

где ybi,et, — определяютсясоответственно по формулам (13), (17) и (18);

abti, tbiпринимают   по   указаниям п. 1.27;

Еb принимают по табл. 11;

acsi, bbi и  —коэффициенты, принимаемые по табл. 10, 12 и 15 в зависимости от температурыбетона грани i-той части сечения;

M и N — момент и продольная сила, приложенная к центрутяжести сечения от воздействия нагрузки и температуры;

Аred и В — принимают соответственно указаниямпп. 1.15 и 4.17;

eci, ecsc и определяютсоответственно по формулам (29), (25) и (26).

Если в формуле(32) напряжения имеют знак "минус", то в бетоне возникают напряжениясжатия и sbtt,i заменяется sb,tem,i.

1.30.Для участков железобетонного элемента. где в растянутой зоне образуютсятрещины, нормальные к продольной оси элемента, деформации от нагрева следуетрассчитывать согласно следующим указаниям:

а) дляжелезобетонного элемента с трещинами в растянутой зоне, расположенной у менеенагретой грани сечения (черт. 3, б), удлинение et оси элемента и еекривизну  определяютпо формулам:               

 

                       (35)

 

                                     (36)

 

б) дляучастков железобетонного элемента с трещинами в растянутой зоне бетона,расположенной у более нагретой грани сечения (черт. 3, в), удлинение etоси элемента определяют по формуле (35) и ее кривизну  — по формуле

 

                       (37)

 

в) дляучастков железобетонного элемента с трещинами по всей высоте сечения (черт. 3, г)удлинение etоси элемента и ее кривизну  определяют по формулам:

 

                          (38)

 

                    (39)

 

где ts,t’s температура арматуры S и S’;

tb —температура бетона сжатой грани сечения;

astm, a’stm — коэффициенты, определяемые по формуле (49)для арматуры S и S’;

abt — коэффициент,принимаемый по табл. 14 в зависимости от температуры бетона более или менеенагретой грани сечения;

gt— принимается по указаниям п. 1.27;

a’ толщина защитного слоя более нагретойграни;

г) приравномерном нагреве железобетонною элемента кривизну  оси элементадопускается принимать равной нулю. В железобетонных элементах из обычногобетона при температуре арматуры до 100 °Си из жаростойкого бетона при температуре арматуры до 70 °С для участков с трещинами в растянутой зоне бетона допускаетсяопределять удлинение оси элемента et и ее кривизну  по формулам (23) и (24) какдля бетонных элементов без трещин.

1.31.Для участков железобетонных элементов, где в растянутой зоне образуютсятрещины, нормальные к продольной оси элемента от усадки бетона, при остыванииукорочение ecs оси элемента и ее кривизну  допускаетсянаходить по формулам (30) и (31).

1.32.Определение усилий в статически неопределимых конструкциях от воздействиятемпературы должно производиться по формулам строительной механики с принятиемдействительной жесткости сечений. При переменной эпюре моментов по длинепролета жесткость сечений вычисляют в зависимости от действующих усилий длядостаточного числа участков, на которые разбивают пролет элемента, принимая накаждом участке жесткости сечения по указаниям пп. 4.17 и 4.18. При определениижесткости следует учитывать усилия от нагрузки и воздействия температурысогласно табл. 1 и 2.

Удлинение осикаждого участка длины элемента и ее кривизна от воздействия температуры должнывычисляться по указаниям пп. 1.26 — 1-30.

Расчетстатически неопределимых железобетонных конструкций   на воздействиетемпературы необходимо выполнять методом последовательных приближении до техпор, пока величина усилия, полученная в последнем приближении, будет отличатьсяот усилий предыдущего приближения не более, чем на 5 %.

Расчет усилийв статически неопределимых конструкциях, как правило, следует выполнять с применениемЭВМ. При использовании малых вычислительных машин и ручном счете допускаетсяпринимать приведенные постоянные по длине элемента: жесткость сечений Bred, удлинение оси ered,t и ее кривизну

Приведеннаяжесткость сечения определяется по формуле

 

                                  (40)

 

где В — жесткость сеченияэлемента с трещинами в растянутой зоне в месте действия наибольшего изгибающегомомента М, определяемая по указаниям п. 4.18;

В1 жесткость сечения элемента без трещин, определяемая по указаниям п. 4.17.

Приведенноеудлинение ered,t оси элемента и ее кривизну  от нагреваопределяют по формулам:

 

                                        (41)

 

                            (42)

 

                                       (43)

 

при

 

М и Мcrc наибольший изгибающий момент и момент,воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента при образованиитрещин, определяемый по указаниям п. 4.3;

е —основание  натуральных  логарифмов;

— удлинение оси и ее кривизна элементабез трещин от воздействия температуры, определяемые по указаниям п. 1.27;

 —удлинение оси и ее кривизна элемента с трещинами в растянутой зоне,определяемые по указаниям п. 1.30.

1.33.Изгибающий момент от неравномерного нагрева бетона по высоте сечения приравномерном нагреве бетона по длине элементе, заделанного на опоре от поворота,а также в замкнутых рамах кольцевого, квадратного и прямоугольного очертания,имеющих одинаковые сечения, определяют по формуле

 

                                                     (44)

 

а изгибающий момент при остыванииот усадки и ползучести бетона

 

                                               (45)

 

где  — температурная кривизна осиэлемента от кратковременного или длительного нагрева, определяемая по указаниямпп. 1.27 и 1.30;

               —кривизна оси элемента при остывании от усадки и ползучести бетона, определяемаяпо формуле (26). Допускается кривизну определять по формуле

 

                               (46)

 

где — кривизна оси элемента приостывании от усадки бетона, определяемая по формуле (31);

 — кривизнаоси элемента при остывании от ползучести бетона определяется по формуле (47) сознаком "минус"

 

                                        (47)

 

здесь Мt и М’t температурные моментысоответственно для кратковременного и длительного нагрева определяются поформуле (44), принимая температурную   кривизну для кратковременного нагревапри значении abtпо табл. 14 для подъема температуры на 10 °С/чи более независимо от длительности нагрева;

В —жесткость сечения, определяемая по указаниям пп. 4.17 и 4.18; в формуле (44)вычисляется для кратковременногоили длительного нагрева, а в формулах (45) и (47) — для кратковременного нагрева со скоростью 10 °С/ч и более независимо от длительностинагрева..

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕТЕМПЕРАТУР

В СЕЧЕНИЯХЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

 

1.34.Расчет распределения температур в бетонных и железобетонных конструкциях дляустановившегося теплового потока следует проводить, пользуясь методами расчетатемператур ограждающих конструкций согласно СНиП 2.01.01-82.

Расчетраспределения температур в ограждающих конструкциях сложной конфигурациисечений элементов, в массивных конструкциях, в конструкциях, находящихся нижеуровня земли, а также при неустановившемся тепловом потоке .с учетом переменнойвлажности бетона по сечению должен производиться методами расчета температурныхполей или теории теплопроводности либо по соответствующим нормативнымдокументам.

Расчет распределениятемператур в стенках боровов и каналов, расположенных под землей, допускаетсяпроизводить:

длякратковременного нагрева, принимая сечение по высоте стен неравномерно негретымс прямолинейным распределением температур бетона и величину коэффициентатеплоотдачи наружной поверхности стенки aе— по табл. 6;

 

Таблица6

 

Коэффициенты теплоотдачи

Температура наружной поверхности и воздуха, °С

 

Вт/(м2 × °С)

0

50

100

200

300

400

500

700

900

1100

1200

 

aе

 

 

8

 

12

 

14

 

20

 

26

 

 

 

 

 

 

 

ai

 

 

 

12

 

12

 

12

 

14

 

18

 

23

 

47

 

82

 

140

 

175

 

Примечание. Коэффициенты aе и ai для промежуточных значенийтемператур определяют по интерполяции.

 

длядлительного нагрева, принимая сечение по высоте стен равномерно нагретым.

Температуруарматуры в сечениях железобетонных элементов допускается принимать равнойтемпературе бетона в месте ее расположения.

1.35.Для конструкций, находящихся на наружном воздухе, коэффициент теплоотдачинаружной поверхности aе,Вт/(м2×°С), в зависимости от скорости ветра следуетопределять по формуле

 

                                             (48)

 

где v— скорость ветра, м/с.

При расчетенаибольших усилий в конструкциях от воздействия температуры принимаютмаксимальную из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемостькоторых составляет 16 % и более, а при определении максимальной температурынагрева бетона и арматуры принимают минимальную из средних скоростей ветра порумбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более согласно СНиП2.01.01-82, но не менее 1 м/с.

Для конструкций,находящихся в помещении или на наружном воздухе, но защищенных от воздействияветра, коэффициент теплоотдачи наружной поверхности а; принимают по табл. б.

Коэффициенттеплоотдачи внутренней поверхности конструкции ai   следует определять, как правило, методомрасчета теплопередачи как для случая сложного теплообмена. При определениираспределения температуры бетона по сечению элемента допускается коэффициент aiпринимать по табл. 6 в зависимости от температуры воздуха производственногопомещения или рабочего пространства теплового агрегата.

1.36.Коэффициент теплопроводности l бетона всухом состоянии должен приниматься по табл. 7 в зависимости от среднейтемпературы бетона в сечении элемента. Коэффициент теплопроводности l огнеупорных и теплоизоляционных материаловдолжен приниматься по табл. 8.

Термическоесопротивление невентилируемой воздушной прослойки независимо от ее толщины инаправления следует принимать равным, м2×°С/Вт:

0,140 ..........при 50 °С

0,095 ..........  "  100  "

0,035 ..........  "  300  "

0,013 ..........  "  500  "

Дляпромежуточных температур термическое сопротивление воздушной прослойкипринимается по интерполяции.

 

Таблица 7

 

 

 

Номера составов бетона по табл. 9

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м ×°С) обычного

и жаростойкого батонов в сухом состоянии при средней

температуре бетона в сечении элемента, °С

 

 

50

100

300

500

700

900

 

1

 

1,51

 

1,37

 

1,09

 

 

 

20

2,68

2,43

1,94

1,39

1,22

1,19

21

1,49

1,35

1,37

1,47

1,57

1,63

2, 3, 6, 7, 13

1,51

1,37

1,39

1,51

1,62

10, 11

0,93

0,89

0,84

0,87

0,93

1,05

14, 15, 16, 17, 18

0,99

0,95

0,93

1,01

1,04

1,28

19

0,87

0,83

0,78

0,81

0,87

0,99

4, 5, 8, 9

0,81

0,75

0,63

0,67

0,70

12

0,93

0,88

0,81

0,90

 

23

 

0,37

0,43

 

 

0,39

0,45

 

0,46

0,52

 

0,52

0,58

 

0,58

0,64

 

 

29

 

0,44

0,60

 

 

0,46

0,52

 

0,52

0,58

 

0,58

0,64

 

0,64

0,70

 

0,70

0,76

 

24

 

0,27

0,38

 

 

0,29

0,41

 

0,34

0,45

 

0,40

0,50

 

0,45

0,55

 

0,51

0,59

 

30

 

0,31

0,44

 

 

0,34

0,46

 

0,37

0,51

 

0,43

0,56

 

0,49

0,60

 

26, 28

0,21

0,23

0,28

0,33

0,37

0,42

22, 25, 27,

0,29

0,31

0,36

0,42

0,48

0,53

31, 32, 36

 

 

 

 

 

 

33

0,21

0,22

0,25

0,29

0,33

0,37

34, 35, 37

 

0,24

0,27

0,31

0,37

0,43

0,49

 

Примечания: 1. Коэффициенты теплопроводности батоновсоставов 23 и 29 приведены: над чертой для бетонов со средней плотностью 1350,под чертой 1550; для бетонов составов 24 и 30 соответственно 950 и 1250 кг/м3.Если средняя плотность бетона отличается от указанных величин, то в этом случаекоэффициент теплопроводности принимают интерполяцией.

2. Коэффициент теплопроводностиl обычного и жаростойкого бетонов с естественнойвлажностью после нормального твердения или тепловой обработки при атмосферномдавлении при средней температуре бетона в сечении элемента до 100 °Сследует принимать по данным таблицы, увеличенным на 30 %.

3. Для промежуточных значений температур величину коэффициентатеплопроводности l определяют интерполяцией.

 


Таблица 8

 

 

Материалы

Средняя плотность

в сухом состоянии, кг/м3

Предельно допустимая температура применения, °С

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м ×°С) огнеупорных и теплоизоляционных материалов

в сухом состоянии при средней температуре материала в сечении элемента, °С

 

 

 

50

100

300

500

700

900

 

1. Изделий огнеупорные шамотные, ГОСТ 390-83

 

 

1900

 

 

0,63

 

0,77

 

0,88

 

1,01

 

1,14

 

1,27

 

2. Изделия шамотные легковесные, ГОСТ 5040-78

 

 

400

 

1150

 

0,13

 

0,14

 

0,17

 

0,20

 

0,23

 

0,27

 

3. То же

 

 

800

 

1270

 

0,23

 

0,24

 

0,29

 

0,34

 

0,38

 

0,43

 

4.   "

 

 

1000

 

1300

 

0,34

 

0,35

 

0,42

 

0,49

 

0,56

 

0,63

 

5.   "

 

 

1300

 

1400

 

0,49

 

0,56

 

0,58

 

0,65

 

0,73

 

0,81

 

6. Изделия огнеупорные динасовые, ГОСТ 4157-79

 

 

1900

 

 

1,60

 

1,62

 

1,70

 

1,78

 

1,85

 

1,93

 

7. Изделия динасовые легковесные, ГОСТ 5040-78

 

 

1200 — 1400

 

1550

 

0,57

 

0,58

 

0,64

 

0,70

 

0,75

 

0,81

 

8. Изделия каолиновые, ГОСТ 20901-75

 

 

2000

 

 

1,79

 

1,80

 

1,86

 

1,90

 

1,95

 

2,01

 

9. Изделия высокоглиноземистые, ГОСТ 24704-81

 

 

2600

 

 

1,76

 

1,74

 

1,68

 

1,65

 

1,60

 

1,55

 

10. Изделия огнеупорные магнезитовые, ГОСТ 4689-74

 

 

2700

 

 

6,00

 

5,90

 

5,36

 

4,82

 

4,30

 

3,75

 

11. Изделия высокоогнеупорные периклазохромитовые, ГОСТ 10888-76

 

 

2800

 

 

4,02

 

3,94

 

3,60

 

3,28

 

2,94

 

2,60

 

12. Изделия высокоогнеупорные хромомагнезитовые, ГОСТ 5381-72

 

 

2950

 

 

2,74

 

2,71

 

2,54

 

2,36

 

2,18

 

2,01

 

13. Кирпич глиняный обыкновенный, ГОСТ 530-80

 

 

1700

 

 

0,56

 

0,59

 

0,70

 

0,81

 

 

 

14. Изделия пенодиатомитовые теплоизоляционные, ГОСТ 2694-78

 

 

350

 

900

 

0,09

 

0,10

 

0,13

 

0,15

 

0,18

 

 

15. То же

 

 

400

 

900

 

0,10

 

0,11

 

0,14

 

0,16

 

0,19

 

 

16. Изделия диатомитовые теплоизоляционные, ГОСТ 2694-78

 

 

500

 

900

 

0,12

 

0,13

 

0,19

 

0,23

 

0,28

 

 

17. То же

 

 

600

 

900

 

0,14

 

0,15

 

0,21

 

0,25

 

0,30

 

 

18. Маты минераловатные прошивные на металлической сетке, ГОСТ 21880-76

 

 

75 — 100

 

600

 

0,05

 

0,06

 

0,11

 

0,15

 

 

 

19. Маты минераловатные прошивные, ГОСТ 21880-76

 

 

125

 

600

 

0,05

 

0,06

 

0,11

 

0,16

 

 

 

20. То же

 

 

150

 

600

 

0,05

 

0,06

 

0,11

 

0,16

 

-

 

21. Плиты и маты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем, ГОСТ 9573-82

 

 

50 — 75

 

400

 

0,05

 

0,07

 

0,13

 

 

 

 

22. То же

 

 

125

 

400

 

0,05

 

0,07

 

0,11

 

 

 

 

23.    „

 

 

175

 

400

 

0,05

 

0,07

 

0,11

 

 

 

 

24. Маты теплоизоляционные из ваты каолинового состава,

ТУ 14-8-78-73

 

 

150

 

1100

 

0,05

 

0,06

 

0,12

 

0,18

 

0,24

 

0,31

 

25. То же

 

 

300

 

1100

 

0,06

 

0,07

 

0,13

 

0,19

 

0,25

 

0,35

 

26. Изделия из стеклянного штапельного волокна, ГОСТ 10499-78

 

 

170

 

450

 

0,06

 

0,07

 

0,14

 

 

 

 

27. Перлито-фосфогелевые изделия без гидроизоляционно-упрочняющего покрытия, ГОСТ 21500-76

 

 

200

 

600

 

0,07

 

0,08

 

0,10

 

0,12

 

 

 

28. То же

 

 

250

 

600

 

0,08

 

0,09

 

0,11

 

0,14

 

 

 

29.   "

 

 

300

 

600

 

0,08

 

0,09

 

0,14

 

0,16

 

 

 

30. Перлито-цементные изделия, ГОСТ 18109-80

 

 

250

 

600

 

0,07

 

0,09

 

0,13

 

0,16

 

 

 

31. То же

 

 

300

 

600

 

0,08

 

0,10

 

0,14

 

0,17

 

 

 

32.   "

 

 

350

 

600

 

0,09

 

0,11

 

0,15

 

0,18

 

 

 

33. Перлитокерамические изделия, ГОСТ 21521-76

 

 

250

 

875

 

0,08

 

0,09

 

0,12

 

0,16

 

0,19

 

 

34. То же

 

 

300

 

875

 

0,09

 

0,10

 

0,13

 

0,17

 

0,20

 

 

35.   "

 

 

350

 

875

 

0,10

 

0,11

 

0,14

 

0,18

 

0,21

 

 

36.   "

 

 

400

 

875

 

0,11

 

0,12

 

0,15

 

0,19

 

0,22

 

 

37. Известково-кремнеземистые изделия, ГОСТ 24748-81

 

 

200

 

600

 

0,07

 

0,08

 

0,10

 

0,12

 

 

 

38. Изделия на основе кремнеземного волокна, ТУ 207-67

 

 

120

 

1200

 

0,06

 

0,07

 

0,10

 

0,14

 

0,17

 

0,21

 

39. Савелитовые изделия, ГОСТ 6788-74

 

 

350

 

500

 

0,08

 

0,09

 

0,11

 

 

 

 

40. То же

 

 

400

 

500

 

0,09

 

0,10

 

0,12

 

 

 

 

41. Вулканитовые изделия, ГОСТ 10179-74

 

 

300

 

600

 

0,08

 

0,09

 

0,11

 

0,13

 

 

 

42. То же

 

 

350

 

600

 

0,08

 

0,09

 

0,11

 

0,14

 

 

 

43.   "

 

 

400

 

600

 

0,09

 

0,10

 

0,12

 

0,14

 

 

 

44. Пеностекло, СТУ 85-497-64

 

 

200

 

500

 

0,08

 

0,09

 

0,13

 

 

 

 

45. Асбестовермикулитовые плиты, ГОСТ 13450-68

 

 

250

 

600

 

0,09

 

0,11

 

0,16

 

0,21

 

 

 

46. То же

 

 

300

 

600

 

0,10

 

0,11

 

0,16

 

0,21

 

 

 

47.   "

 

 

350

 

600

 

0,10

 

0,12

 

0,17

 

0,22

 

 

 

48. Изделия муллитокремне-земистые огнеупорные волокнистые теплоизоляционные марки МКРВ-З50, ТУ 14-8-159-75

 

 

350

 

1160

 

0,11

 

0,12

 

0,15

 

0,19

 

0,22

 

0,29

 

49. Диатомитовая крошка обожженная, ТУ 36-888-67

 

 

500

600

 

900

900

 

0,01

0,03

 

0,03

0,04

 

0,06

0,09

 

0,10

0,15

 

0,13

0,20

 

0,17

0,25

 

50. Вермикулит вспученный, ГОСТ 12865-67

 

 

100

 

1100

 

0,07

 

0,09

 

0,14

 

0,20

 

0,26

 

0,31

 

51. То же

 

 

150

 

1100

 

0,08

 

0,09

 

0,15

 

0,21

 

0,27

 

0,32

 

52.   "

 

 

200

 

1100

 

0,08

 

0,10

 

0,15

 

0,21

 

0,27

 

0,33

 

53. Асбозурит

 

 

600

 

900

 

0,17

 

0,18

 

0,21

 

0,24

 

 

 

54. Картон асбестовый, ГОСТ 2850-80

 

 

1000 — 1300

 

600

 

0,16

 

0,18

 

0,20

 

0,22

 

 

 

Примечания: 1. Коэффициент теплопроводности lогнеупорных (поз. 1—13) итеплоизоляционных (поз. 14—54) материалов сестественной влажностью при средней температуре нагрева материала в сеченииэлемента до 100 °С следует принимать по табличным данным, увеличеннымсоответственно на 30 м 10 %.

2. Коэффициент теплопроводности l для промежуточныхзначений температур определяется интерполяцией.


 

1.37.При расчете распределения температуры по толщине конструкции необходимоучитывать различие площадей теплоотдающей и тепловоспринимающей поверхностей:

при круговомочертании, если толщина стенки более 0,1 наружного диаметра;

при квадратномили прямоугольном очертании, если толщина стенки более 0,1 длины большейстороны;

припроизвольном очертании, если разница в площадях теплоотдающей итепловоспринимающей поверхностей более 10 %.

1.38. Вребристых конструкциях, когда наружные поверхности бетонных ребер и тепловойизоляции совпадают, расчет температуры в бетоне должен производиться по сечениюребра. Если бетонные ребра выступают за наружную поверхность тепловой изоляции,расчет температуры в бетоне ребра должен выполняться по методам расчетатемпературных полей или по соответствующим нормативным документам.

1.39.Температура бетона в сечениях конструкций от нагрева при эксплуатации должнаопределяться теплотехническим расчетом установившегося теплового потока призаданной по проекту расчетной температуре рабочего пространства или воздухапроизводственного помещения.

Дляконструкций, находящихся на наружном воздухе, наибольшие температуры нагревабетона и арматуры определяются по расчетной летней температуре наружноговоздуха, принимаемой по средней максимальной температуре наружного воздуханаиболее жаркого месяца в районе строительства по СНиП 2.01.01-82. Вычисленныетемпературы не должны превышать предельно допустимые температуры применениябетона по ГОСТ 20910— 82 и арматуры по табл. 17.

1.40.При расчете статически неопределимых конструкций, работающих в условияхвоздействия температур, теплотехнический расчет должен производиться нарасчетную температуру рабочего пространства и на температуру, вызывающуюнаибольшие усилия, определяемые по указаниям п. 1.10.

При расчетенаибольших усилий от воздействия температуры в конструкциях, находящихся нанаружном воздухе, температуру бетона и арматуры вычисляют по расчетной зимнейтемпературе наружного воздуха, принимаемой по температуре наружного воздуханаиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 по СНиП 2.01.01-82.

 

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯБЕТОННЫХ

И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХКОНСТРУКЦИЙ

 

БЕТОН

 

2.1.Дли бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы вусловиях воздействия повышенных и высоких температур, следует предусматривать:

обычный бетон— конструкционный тяжелый бетон средней плотности свыше 2200 до 2500 кг/м3включительно по ГОСТ 25192—82;

жаростойкийбетон конструкционный и теплоизоляционный плотной структуры средней плотности900 кг/м3 и более по ГОСТ 20910-82, составы которых приведены втабл. 9.

Жаростойкийбетон средней плотности до 1100 кг/м3 включительно следуетпредусматривать преимущественно для ненесущих ограждающих конструкций и вкачестве теплоизоляционных материалов.

Жаростойкийбетон средней плотности более 1100 кг/м3 надлежит предусматриватьдля несущих конструкций.

2.2.При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условияхвоздействия повышенных и высоких температур в зависимости от их назначения иусловий работы, должны устанавливаться показатели качества бетона, основными изкоторых являются:

а) классбетона по прочности на сжатие В;

б) классобычного бетона по прочности на осевое растяжение Вt(назначается в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значениеи контролируется на производстве);

в) классжаростойкого бетона по предельно допустимой температуре применения согласноГОСТ 20910—82 (должен указываться в проекте во всех случаях);

г) маркажаростойкого бетона по термической стойкости в водных Т1 и воздушныхТ2 теплосменах (должна назначаться для конструкций, к которымпредъявляются требования по термической стойкости);

д) марка поводонепроницаемости W (должна назначаться дляконструкций, к которым предъявляются требования по ограничениюводопроницаемости);

е) марка поморозостойкости F (должна назначаться для конструкций,которые в период строительства или при остановке теплового агрегата могутподвергаться эпизодическому воздействию температуры ниже 0 °С);

ж) марка посредней плотности D (назначается для конструкций, ккоторым кроме конструктивных предъявляются требования теплоизоляции иконтролируется при их изготовлении).

2.3.Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы вусловиях систематического воздействия повышенных и высоких температур,предусматривают батоны:

а) классов попрочности на сжатие:

обычный бетон(состав № 1 по табл. 9) — по СНиП 2.03.01-84 до В50 включ.;

жаростойкийбетон (составов по табл. 9):

№ 2, 3, 6, 7 — В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25;В30; В35; В40;

№ 10, 11, 21 — В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25;В30 и В35;

№ 19, 20 — В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20;В25; В30;

№ 12, 13, 14,15 — В2; В2,5; В5; В7,5; В10; В12,5;В15; В20;

№ 4, 5, 8, 9,16, 17, 18, 23, 29 — В2; В2,5; В3,5; В5;В7,5; В10; В12,5; В15;

№ 24, 27, 30 — В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10;

№ 22, 24, 30,32, 35, 36, 37 — В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5;В5;

№ 25, 28, 31,32, 34 — В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5;

№ 26, 33 — В1; В1,5; В2; В2,5;

б) обычныйбетон классов по прочности на осевое растяжение: (состав № 1 по табл. 9) — Вt0,8;Вt1,2; Вt1,6;Вt2; Вt2,4;

в) жаростойкийбетон марок по термической стойкости в водных теплосменах (составов № 2 — 21,23 и 29 по табл. 9) — Т15;Т110; Т115 и Т125;

в воздушныхтеплосменах (составов № 22, 24, 27, 30, 32, 35—37по табл. 9) — Т210; Т215;Т220 и Т225.

Для бетонадругих составов марка по термической стойкости в водных и воздушных теплосменахне нормируется;

г) марок поводонепроницаемости:

обычный бетон(состав № 1) и жаростойкий бетон (составов № 2—21,23 и 29 по табл. 9) — W2,W4, W6 и W8.

Для бетонадругих составов марка по водонепроницаемости не нормируется;

д) марок поморозостойкости:

обычный бетон(состав № 1) и жаростойкий бетой (составов № 2—21, 23 и 29 по табл. 9) — F15, F25, F35, F50 и F75.

Для бетонадругих составов марка по морозостойкости не нормируется;

е) жаростойкийбетон марок по средней плотности (составов по табл. 9):

№ 4 и 8                            — D1800;

№ 23 и 29       — D1700, D1600, D1500;

№ 24,30                           — D1400, D1300, D1200;

№ 22, 24, 26,28,              — D1100;

     30, 32,33 и 36

№ 25, 27, 32,34,              — D1000;

     35 и 37

№ 31 и 32                       — D900.

Для бетонадругих составов марка по средней плотности не нормируется.

Возрастбетона, отвечающий его классу и марке, назначается при проектировании исходя изреальных сроков фактического загружения проектными нагрузками и нагреваконструкции, способов их возведения и условий твердения. При отсутствии этихданных класс и марка бетона устанавливаются в возрасте 28 сут.

Значениеотпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций, выполненных изобычного тяжелого бетона, устанавливается по ГОСТ 13015.0-83 и жаростойкогобетона по ГОСТ 23521-79.

2.4.Для бетонных и железобетонных конструкций. предназначенных для работы вусловиях воздействия повышенных и высоких температур, необходимопредусматривать характеристики бетона с учетом следующих требований:

а) дляжелезобетонных конструкций из обычного бетона, работающих в условияхвоздействия повышенных температур, класс бетона по прочности на сжатие и наосевое растяжение следует принимать по СНиП 2.03.01-84.

Дляжелезобетонных конструкций из жаростойкого бетона, работающих в условиях воздействиявысоких температур, рекомендуется принимать класс бетона по прочности насжатие:

 

для сборныхнесущих элементов ...         не ниже В7,5

для монолитныхконструкций при

постоянномнагреве, °С (см. п. 1.3):

до 500........................................            не ниже В5

св. 500.......................................         „    В7,5

при ударных иистирающих воздей-

ствиях, атакже при циклическом

нагреве, °С: до

до 500 .......................................            не ниже В7,5

св. 500.......................................        „           В10

 

Дляпредварительно напряженных железобетонных конструкций из обычного ижаростойкого бетонов, работающих в условиях воздействия повышенных и высокихтемператур, класс бетона по прочности на сжатие должен приниматься взависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диаметра и наличияанкерных устройств по СНиП 2.03.01-84;

б) длябетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействиявысоких температур:

жаростойкиебатоны (состава № 2—21, 23 и 29 по табл. 9) должны иметь марку по термическойстойкости в водных теплосменах, не менее, при нагреве:

 

постоянном.................................       Т15

циклическом...............................   Т115

циклическом срезким охлажде-

нием воздухомили водой .........   Т125

 

жаростойкиебетоны (состава № 22, 24, 27, 30, 32, 35—37 по табл. 9) должны иметь марку потермической стойкости в воздушных теплосменах, не менее, при нагреве:

 

постоянном..............................          Т210

циклическом ............................     Т220

 

в) дляжелезобетонных конструкций из обычного (состав № 1) и жаростойкого бетона(составов № 2—21, 23 и 29 по табл. 9)марки по водонепроницаемости должны быть, не менее, для:

 

фундаментов,боровов и других со-

оружений,находящихся под землей

ниже уровнягрунтовых вод .............              W4

тепловыхагрегатов и других со-

оружений,находящихся над землей

иподвергающихся атмосферным

осадкам.............................................                   W8

 

г) длябетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействияповышенных и высоких температур, которые в период строительства или приостановке теплового агрегата могут подвергаться эпизодическому воздействиютемпературы ниже 0 °С в условияхвоздушно-влажного состояния, обычный бетон (состава № 1) и жаростойкий(составов № 2, 3, 6, 7, 13, 20 и 21 по табл. 9) должны иметь марку поморозостойкости согласно СНиП 2.03.01-84.

д) требованияк конструкциям и изделиям из жаростойкого бетона, предназначенным для эксплуатациив условиях воздействия агрессивной

 


Таблица 9

 

Номер состава

Класс бетона по предельно

Исходные материалы

 

Наибольший класс бетона

Средняя плотность

бетона

допустимой температуре применения

 

вяжущее

 

отвердитель

 

тонкомолотая добавка

 

заполнители

по прочности

на сжатие

бетона естественной влажности кг/м3

 

 

Обычный бетон

1

 

Портландцемент, быстротвер-деющий портландцемент, шлако-портландцемент

 

Не применяется

Не применяется

Гранитовые, доломитовые, плотные известняковые, сиенитовые, плотные пески

В50

2200 — 2500

 

 

Жаростойкий бетон

2

3

То же

То же

То же

Андезитовые, базальтовые, диабазовые, диоритовые

 

В40

2400

3

 

3

Из доменных отвальных шлаков

В40

2400

4

9

Из золы уноса

Аглопоритовые

Из боя глиняного кирпича

 

В15

В15

1800

1900

5

8

Из литого шлака, золы уноса, боя глиняного кирпича

 

Из шлаков металлургических пористых (шлаковая пемза)

В15

2000

6

7

Шамотная, из золы уноса, боя глиняного кирпича, из отвального и гранулированного доменного шлака

 

Андезитовые, базальтовые, диабазовые, диоритовые

В40

2400

7

7

 

То же

Из доменных отвальных шлаков

В40

2400

8

8

Из отвального и гранулированного доменного шлака, боя глиняного кирпича, золы уноса

 

Из шлаков топливным, туфовые

В15

1800

9

9

 

Из боя глиняного кирпича

Из боя глиняного кирпича

В15

1900

10

11

Портландцемент, быстротвер-деющий портландцемент

 

То же, и их золы уноса

Шамотные кусковые и из боя изделий

В35

2000

11

12

Портландцемент, быстротвер-деющий портландцемент

 

Не применяется

Шамотная

Шамотные кусковые и их боя изделий

В35

2000

12

8

Жидкое стекло

Саморассыпающиеся шлаки

Из шлаков ферромарганца, силикомарганца

 

Из шлаков ферромарганца, силикомарганца

В20

2100

13

6

То же

Кремнефтористый натрий, нефелиновый шлам, саморассы-пающиеся шлаки

 

Шамотная

Андезитовые, безальтовые, диабазовые

В20

2500

14

10

Кремнефтористый натрий

Шамотные, из катализатора ИМ-2201 отработанного

 

Шамотные кусковые и из боя изделий

В20

2100

15

11

Нефелиновый шлам, саморас-сыпающиеся шлаки

 

То же

Из смеси шамотных кусковых или из боя изделий и карборунда

В20

2300

16

13

"

Кремнефтористый натрий

Магнезитовая

Шамотные кусковые и из боя изделий

 

В15

2100

17

12

Нефелиновый шлам, саморас-сыпающиеся шлаки

 

Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного

То же

В15

2100

18

 

13

То же

Магнезитовая

В15

2100

19

 

13

Глиноземистый цемент

Не применяется

Не применяется

В30

2100

20

 

12

То же

То же

То же

Из передельного феррохрома

В30

2800

21

14

Муллитокорундовые кусковые и из боя изделий

 

В35

2800

22

6

Портландцемент

Не применяется

Шамотная, из боя глиняного кирпича, золы уноса, из отвального и гранулированного доменного шлака, катализатора ИМ-2201 отработанного

 

Вспученный перлит

В5

1100

23

11

То же

То же

Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного

 

Керамзитовые с насыпной плотностью 550—650 кг/м3

В15

1500 — 1700

24

10

То же

Керамзитовые с насыпной плотностью 350—500 кг/м3

 

В5 — В10

1100 — 1400

25

10

Шамотная, из боя глиняного кирпича, из золы уноса керамзитовая, аглопоритовая, из вулканического пепла

 

Из смеси керамзита и вспученного вермикулита

В3,5

1000

26

 

10

То же

Вспученный вермикулит

В2,5

1100

27

8

Жидкое стекло

Кремнефтористый натрий

Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного

 

Из смеси керамзита и вспученного вермикулита

В10

1000

28

 

8

То же

То же

То же

Вспученный вермикулит

В3,5

1100

29

8

Керамзитовые с насыпной плотностью 550—650 кг/м3

 

В15

1500 — 1700

30

8

Жидкое стекло

Кремнефтористый натрий

Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного

 

Керамзитовые с насыпной плотностью 350—500 кг/м3

В5 — В10

1100 — 1400

31

8

То же

То же

То же

Ив смеси зольного гравия и вспученного перлита

 

В3,5

900

32

8

 

Вспученный перлит

В3,5 — В5

900 — 1100

33

11

 

Глиноземистый цемент

Не применяется

Не применяются

Вспученный вермикулит

В2,5

1100

34

11

То же

То же

То же

Из смеси керамзита и вспученного вермикулита

 

В3,5

1000

35

11

 

Керамзитовая

В5

1000

36

11

Из смеси зольного гравия и вспученного перлита

 

В5

1100

37

11

 

Вспученный перлит

В5

1000

 

Примечание. Для бетонов классов 8—14 по предельно допустимой температуре применения сотвердителем из кремнефтористого натрия не допускается воздействие пара и водыбез предварительного нагрева до 800 °С; бетоны класса 6 попредельно допустимой температуре применения подвергать воздействию пара неследует.


 

среды и высокой температуры,должны устанавливаться в соответствии с требованиями СНиП II-28-73в зависимости от степени агрессивности среды и условий эксплуатации.

В конструкцияхи изделиях, предназначенных для работы в условиях воздействия высокойтемпературы и агрессивной среды, должен применяться жаростойкий бетон, наиболеестойкий в данной агрессивной среде:

нейтральной ищелочной газовой — жаростойкий бетон на портландцементе и шлакопортландцементе;

кислой газовойи в расплавах щелочных металлов — жаростойкий бетон на жидком стекле;

е) дляконструкций, работающих в условиях воздействия повышенных температур ипопеременного увлажнения, рекомендуется применять обычный бетон класса попрочности на сжатие не менее В7,5 и марки по водонепроницаемости не менее W6 при нагреве до 120 °Свключительно и не менее W8 при нагреве свыше 120 °С.

2.5.При неравномерном нагреве бетона по высоте сечения элементов конструкций, вкоторых напряжения сжатия в бетоне от собственного веса и нагрузки составляют до0,1 МПа, а также элементов конструкций, в которых усилия возникают только отвоздействия температуры, предельно допустимая температура применения бетонаустанавливается по ГОСТ 20910-82.

Привоздействии температур, превышающих указанные в ГОСТ 20910—82, необходимопредусматривать устройство защитных слоев (футеровок).

 

РАСЧЕТНЫЕХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА

 

2.6.Расчетные сопротивления бетона Rb и Rbt для предельныхсостояний первой и второй групп в зависимости от его класса по прочности насжатие принимают по СНиП 2.03.01-84 для составов (см. табл. 9):

№ 1 — 3, 6, 7, 10 —15, 19 — 21 — как   для тяжелого бетона;

№ 4, 5, 8, 9,16 — 18, 23, 24, 29 и 30 — как   для легкого бетона на пористом мелкомзаполнителе.

Расчетныесопротивления обычного бетона Rbt для предельных состояний первой группы в зависимости откласса бетона по прочности на осевое растяжение (состава № 1 по табл. 9)принимают по СНиП 2.03.01-84.

Расчетныесопротивления бетона в соответствующих случаях следует умножать на коэффициентусловий работы по СНиП 2.03.01-84.

При расчетеэлементов конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействияповышенных и высоких температур, расчетные сопротивления бетона Rb и Rb,ser необходимо дополнительно умножать накоэффициент условий работы бетона при сжатии gbt, а расчетные сопротивления бетона Rbt и Rbt,ser— на коэффициент условий работы бетона при растяжении gtt. Коэффициентыусловий работы бетона при сжатии gbt и растяжении gttпринимают по табл. 10 в зависимости от температуры бетона и длительности еедействия.

 


Таблица10

 

 

Номера составов бетона по

 

Коэффициент

 

 

Расчет на нагрев

Коэффициенты условий работы бетона при сжатии gbt и растяжении gtt,

коэффициент bb при температуре бетона, °С

 

табл. 9

 

 

50

70

100

200

300

500

700

900

1000

1100

 

 

 

gbt

 

Кратковременный

Длительный

Длительный с увлажнением

 

 

1,00

1,00

1,00

 

0,85

0,85

0,65

 

0,90

0,90

0,40

 

0,80

0,80

0,60

 

0,65

0,50

 

 

 

 

 

1, 2

 

 

gtt

 

Кратковременный

Длительный

Длительный с увлажнением

 

 

1,00

1,00

1,00

 

0,70

0,70

0,50

 

0,70

0,70

0,30

 

0,60

0,50

0,40

 

0,40

0,20

 

 

 

 

 

 

 

bb

 

Кратковременный и длительный

Длительный с увлажнением

 

 

1,00

1,00

 

0,90

0,50

 

0,80

0,20

 

0,60

0,40

 

0,40

 

 

 

 

 

 

 

gbt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

1,00

1,00

 

1,00

1,00

 

0,90

0,90

 

0,80

0,65

 

 

 

 

 

3

 

gtt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,80

0,80

 

0,75

0,75

 

0,65

0,60

 

0,50

0,35

 

 

 

 

 

 

 

bb

 

Кратковременный и длительный

 

 

1,00

 

1,00

 

0,90

 

0,80

 

0,60

 

 

 

 

 

 

 

4—11, 23, 24

 

gbt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

1,00

1,00

 

1,00

1,00

 

1,10

1,00

 

1,00

0,70

 

0,90

0,40

 

0,60

0,20

 

0,30

0,06

 

0,20

0,01

 

0,10

 

 

gtt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,85

0,85

 

0,80

0,80

 

0,65

0,65

 

0,60

0,40

 

0,50

0,20

 

0,40

0,06

 

0,20

 

 

 

 

bb

 

Кратковременный и длительный

 

 

1,00

 

1,00

 

1,00

 

0,90

 

0,75

 

0,50

 

0,32

 

0,22

 

0,18

 

0,15

 

 

gbt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

1,00

0,80

 

1,10

0,80

 

1,20

0,55

 

1,20

0,35

 

1,00

0,15

 

0,75

0,05

 

0,40

0,01

 

0,20

 

12—15, 17, 29, 30

 

gtt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,95

0,70

 

0,95

0,70

 

0,80

0,45

 

0,70

0,25

 

0,55

0,06

 

0,45

 

0,15

 

 

 

 

bb

 

Кратковременный и длительный

 

 

1,00

 

1,10

 

1,10

 

1,10

 

1,00

 

0,70

 

0,30

 

0,10

 

0,05

 

 

 

gbt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

1,00

0,90

 

1,00

0,90

 

1,00

0,80

 

1,00

0,50

 

0,95

0,25

 

0,85

0,07

 

0,65

0,02

 

0,50

0,01

 

0,35

16, 18

 

gtt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,95

0,80

 

0,95

0,80

 

0,80

0,70

 

0,70

0,40

 

0,55

0,12

 

0,45

0,02

 

0,35

 

 

 

 

bb

 

Кратковременный и длительный

 

 

1,00

 

1,10

 

1,10

 

1,10

 

1,10

 

1,00

 

0,70

 

0,35

 

0,27

 

0,20

 

 

gbt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,90

0,90

 

0,80

0,80

 

0,70

0,70

 

0,55

0,50

 

0,45

0,25

 

0,35

0,10

 

0,30

0,05

 

0,25

0,02

 

0,20

19, 20, 21

 

gtt

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,65

0,65

 

0,55

0,55

 

0,50

0,50

 

0,45

0,30

 

0,35

0,12

 

0,25

0,02

 

0,10

 

 

 

 

bb

 

Кратковременный и длительный

 

 

1,00

 

0,90

 

0,85

 

0,70

 

0,55

 

0,40

 

0,33

 

0,30

 

0,27

 

0,20

 

Примечания: 1. При расчете на длительный нагрев несущихконструкций, срок службы которых не превышает 5 лет, коэффициент gbt следует увеличить на 15 %, но он не должен превышать величины gbt прирасчете на кратковременный нагрев.

2. Дляконструкций, которые во время эксплуатации подвергаются циклическому нагреву,коэффициенты gbt и bb следует снизить на 15 % и коэффициент gtt —на 20 %.

3. Коэффициенты gbt, gtt и bb для промежуточных значений температур определяются интерполяцией.


 

 

 

2.7.Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении Еb принимают по табл. 11.

Коэффициент  bb, учитывающий  снижение модуля упругости обычного и жаростойкого бетонов принагреве, следует принимать по табл. 10 в зависимости от температуры бетона.

2.8.Коэффициент упругости , характеризующийупруго-пластическое состояние сжатого бетона, при определении приведенногосечения бетона, а также при расчете сводов и куполов из жаростойкого бетонапринимают по табл. 12 в зависимости от температуры и длительности еввоздействия.

Коэффициентупругости v, характеризующий упруго-пластическоесостояние бетона сжатой зоны при расчете деформаций и закладных деталей, — потабл. 13 в зависимости от температуры и длительности ее воздействия.

 


Таблица11

 

 

Номера составов

бетона по табл. 9

Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении принимают равными Eb × 103

при классе бетона по прочности на сжатие

 

 

В1

 

В1,5

В2

В2,5

В3,5

В5

В7,5

В10

В12,5

В15

В20

В25

В30

В35

В40

В45

В50

 

 

1—3, 6, 7, 13, 20, 21 естественного твердения

 

 

 

 

 

8,5

86,5

 

9,5

 96,9

 

13,0

133

 

16,0

163

 

19,0

194

 

21,0

214

 

23,0

235

 

27,0

275

 

30,0

306

 

32,5

331

 

34,5

352

 

36

367

 

37,5

382

 

39

398

 

 

1—3, 6, 7, 20, 21 подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении

 

 

 

 

 

8,0

82

 

8,5

86,7

 

11,5

117

 

14,5

148

 

16,0

163

 

19,0

194

 

20,5

209

 

24,0

245

 

27,0

275

 

29,0

296

 

31,0

316

 

32,5

332

 

34,0

347

 

35,0

357

 

 

31, 32*

 

 

3,7

38

 

 

4,0

40,8

 

4,3

44,0

 

4,5

45,9

 

5,0

51,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—-

 

 

25, 27, 32, 34, 35, 37**

 

 

 

4,2

43,0

 

4,5

45,9

 

4,8

49,0

 

5,0

51,0

 

5,5

56,1

 

6,3

64,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22, 24, 26, 28, 30,

32, 33, 36***

 

 

4,3

44,0

 

4,6

47,0

 

4,9

49,7

 

5,5

56,1

 

6,1

62,3

 

6,9

70,7

 

7,9

81,1

 

8,7

88,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24, 30****

 

 

 

 

 

5,8

59

 

6,5

66,3

 

7,2

73,4

 

8,2

83,8

 

9,4

95,4

 

10,3

100,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—-

 

 

23, 29

 

 

 

 

 

7,3

75

 

8,0

81,6

 

9,0

91,8

 

10,0

102

 

11,5

117

 

12,5

127

 

13,2

135

 

14,0

143

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4, 8, 9

 

 

 

 

 

8,0

81,6

 

8,6

88

 

9,8

100

 

11,2

114

 

13,0

133

 

14,0

143

 

14,7

150

 

15,5

158

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5, 10—12, 14—19

 

 

 

 

 

10,0

102

 

10,5

107

 

11,5

118

 

13,0

133

 

14,5

148

 

16,0

163

 

17,0

173

 

18,0

184

 

19,5

199

 

21,0

214

 

22,0

224

 

23,0

235

 

 

 

 

 

Примечание. Над чертой указаны значения в МПа, а подчертой — кгс/см2.

* D900; ** D1000; *** D1100; **** D1200 —1400.

 

 

Таблица12

 

Номера составов бетона по табл. 9

 

Расчет на нагрев

Коэффициент упругости  обычного и жаростойкого бетонов при температуре бетона, °С

 

 

 

50

70

100

200

300

600

700

900

1000

 

1 — 3

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,85

0,30

 

0,65

0,25

 

0,70

0,25

 

0,70

0,25

 

0,65

0,20

 

 

 

 

 

6, 10, 11, 24

 

Длительный

 

 

0,85

0,28

 

 

0,80

0,24

 

0,80

0,24

 

0,75

0,22

 

0,70

0,21

 

0,53

0,07

 

0,32

0,03

 

0,15

0,01

 

0,05

 

4, 5, 7, 8, 9, 23

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,80

0,26

 

0,70

0,22

 

0,80

0,22

 

0,70

0,21

 

0,65

0,20

 

0,50

0,06

 

 

 

 

12 — 18, 29, 30

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,70

0,24

 

0,70

0,20

 

0,70

0,20

 

0,65

0,20

 

0,50

0,06

 

0,35

0,02

 

0,30

 

0,10

 

 

19 — 21

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,85

0,35

 

0,80

0,30

 

0,75

0,27

 

0,60

0,25

 

0,55

0,23

 

0,45

0,03

 

0,35

0,02

 

0,20

0,01

 

0,15

 

Примечания: 1. Над чертой приведен коэффициентупругости  обычного и жаростойкогобетонов для кратковременного нагрева, под чертой — для длительногонагрева.

2. В таблице даны значения длякратковременного нагрева при подъеме температуры на 10 °С/чи более. При подъеме температуры менее чем на 10 °С/ч значения  = а– 0,075 (аb)(10 – v), где a и b значениякоэффициента  при кратковременном идлительном нагреве; v — скорость подъематемпературы, °С/ч.

3. Коэффициент  дляпромежуточных значений температур определяется по интерполяции.

4. При длительномнагреве 50 — 200 °Си средней относительной влажности воздуха до 40 % значение коэффициента = 0,2.

5. При длительном нагреве и увлажнении бетона составов№ 1 — 3 значениякоэффициента  умножают на 0,5.

6. При двухосном напряженном состоянии значениекоэффициента  умножается на 1,2, но оно недолжно превышать 0,85.

7. При наличии в элементе сжатой арматуры с m’ ³ 0,7 % значение коэффициента  умножаетсяна (1 — 0,11 m’), но принимается не менее 0,5.

 

 

Таблица13

 

Номера составов бетона по табл. 9

 

Расчет на нагрев

Коэффициент v при температура бетона, °С

 

 

50

70

100

200

300

500

700

900

 

1 — 3

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,45

0,15

 

0,40

0,15

 

0,45

0,15

 

0,45

0,15

 

0,35

0,10

 

 

 

 

4 — 11, 23, 24

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,45

0,15

 

0,43

0,15

 

0,43

0,15

 

0,40

0,10

 

0,37

0,09

 

0,28

0,07

 

0,20

0,05

 

0,10

0,04

 

12 — 18, 29, 30

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,45

0,13

 

0,43

0,13

 

0,38

0,13

 

0,35

0,10

 

0,28

0,03

 

0,20

0,02

 

0,17

 

0,07

 

19 — 21

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,45

0,15

 

0,43

0,15

 

0,40

0,13

 

0,33

0,13

 

0,30

0,10

 

0,25

0,03

 

0,20

0,03

 

0,15

0,02

 

Примечания: 1. Над чертой приведен коэффициент vдля кратковременного нагрева, под чертой — для длительногонагрева.

2. В таблице данызначения v для кратковременного нагрева при подъеме температурына 10 °С/ч и более. При подъеме температуры менее чем на 10 °С/чзначение v = a – 0,075 (ab)(10 – v); где a и b — значения коэффициента v прикратковременном и длительном нагреве; v скорость подъема температуры, °С/ч.

3. Коэффициент vдля промежуточных значений температур определяется по интерполяции.

4. При длительномнагреве 50 — 200 °Си средней относительной влажности воздуха до 40 % значение коэффициента v = 0,1.

5. При длительном нагреве иувлажнении бетона составов № 1 — 3 значения коэффициента v умножают на 0,5.


 

2.9.Коэффициент линейной температурной деформации бетона abt в зависимости оттемпературы и скорости подъема температуры следует принимать по табл. 14.Коэффициент abtопределен с учетом температурной усадки бетона при кратковременном и длительномего нагреве. При необходимости определения температурного расширения бетона приповторном воздействии температуры после кратковременного или длительногонагрева к коэффициенту линейной температурной деформации abtследует прибавить абсолютное значение коэффициента температурной усадки бетона acsсоответственно для кратковременного или длительного нагрева.

Коэффициенттемпературной усадки бетона acs принимают по табл. 15.

 


Таблица14

 

Номера составов

бетона по табл. 9

 

Расчет не нагрев

Коэффициент линейной температурной деформации бетона abt × 106 × град1 при температуре, °С

 

 

50

100

200

300

500

700

900

1100

 

1

 

Кратковременный

Длительный

 

 

10,0

4,0

 

10,0

4,5

 

9,5

7,2

 

9,0

7,5

 

 

 

 

 

2, 6

 

Кратковременный

Длительный

 

 

9,0

3,0

 

9,0

3,5

 

8,0

5,7

 

7,0

5,5

 

6,0

 

5,0

 

 

 

3, 7

 

Кратковременный

Длительный

 

 

8,5

2,5

 

8,5

3,0

 

7,5

5,2

 

7,0

5,5

 

5,5

 

4,5

 

4,0

 

3,0

 

8

 

Кратковременный

Длительный

 

 

9,0

2,0

 

9,0

3,0

 

8,0

5,4

 

7,0

5,3

 

6,0

5,0

 

6,0

5,0

 

 

 

4, 5, 9 — 11,  23, 24, 25

 

 

Кратковременный

Длительный

 

 

8,5

1,5

 

8,5

2,5

 

7,5

4,9

 

7,0

5,3

 

5,5

4,5

 

4,5

3,5

 

4,0

3,1

 

3,0

2,0

 

12 — 18, 27, 29, 30

 

Кратковременный

Длительный

 

 

5,0

–4,0

 

5,0

0

 

5,5

3,0

 

6,0

4,3

 

7,0

6,0

 

6,5

5,8

 

6,0

5,4

 

5,0

4,5

 

19 — 21

 

Кратковременный

Длительный

 

 

8,0

3,0

 

8,0

4,5

 

7,0

5,3

 

6,5

5,2

 

5,5

4,7

 

4,5

3,6

 

4,0

3,1

 

3,5

2,6

 

22

 

Кратковременный

Длительный

 

 

4,0

–3,0

 

4,0

0

 

3,5

1,5

 

3,0

1,5

 

2,0

1,0

 

1,0

0

 

 

 

26

 

Кратковременный

Длительный

 

 

4,3

–0,7

 

4,3

0,3

 

3,8

1,8

 

3,3

2,0

 

3,2

2,2

 

2,4

1,4

 

1,6

0,6

 

0,8

–0,7

 

28

 

Кратковременный

Длительный

 

 

5,0

–4,0

 

5,0

0

 

5,5

3,1

 

5,0

3,3

 

7,0

6,0

 

6,8

6,1

 

6,6

5,9

 

 

31, 32

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,2

–7,8

 

1,2

–3,8

 

1,3

–1,1

 

1,0

0,7

 

1,2

–0,2

 

0,7

0

 

0,8

0,1

 

 

33

 

Кратковременный

Длительный

 

 

3,0

–8,0

 

3,0

–6,5

 

3,5

–5,3

 

4,5

–5,8

 

3,0

–4,5

 

2,8

–3,7

 

3,5

–4,5

 

4,7

–5,7

 

34, 35

 

Кратковременный

Длительный

 

 

5,5

0,5

 

5,5

2,5

 

4,5

1,5

 

3,3

2,0

 

3,2

2,6

 

2,4

1,5

 

1,6

0,6

 

0,8

–0,2

 

36, 37

 

Кратковременный

Длительный

 

 

2,0

–3,0

 

2,0

–1,5

 

1,5

–0,8

 

1,0

–0,7

 

0,6

–1,2

 

0,4

–0,5

 

3,7

–4,6

 

8,6

–9,5

 

Примечания: 1. Над чертой приведен коэффициент линейнойтемпературной деформации бетона abt × 106 × град1 для кратковременного нагрева, под чертой —для длительного нагрева.

2. Значениекоэффициента abt для кратковременного нагрева дано при подъеме температуры на 10 –С/чи более. Для кратковременного нагрева при подъеме температуры менее чем на 10 –С/чот значения abt следует отнять 0,075 (a b) (10 – v), где а и b значениякоэффициентов abt при кратковременном и длительном нагреве; v —скорость подъема температуры, °С/ч.

3. Коэффициент abt дляпромежуточных значений температуры определяется интерполяцией.

4. Для бетонов состава № 1 с карбонатным щебнем (доломит,известняк) коэффициент abt увеличивается на 1 × 106 × град1.

 

 

Таблица15

 

Номера составов

бетона по табл. 9

 

Расчет на нагрев

Коэффициент температурной усадки бетона — acs × 106 × град1 при температуре, °С

 

 

 

50

100

200

300

500

700

900

1100

 

1 — 4

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,0

6,0

 

0,0

5,5

 

0,7

3,0

 

1,0

2,5

 

 

 

 

 

5 — 11,  23, 24, 26

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,0

7,0

 

0,5

6,5

 

0,9

3,5

 

1,1

2,8

 

1,5

2,5

 

1,4

2,4

 

2,3

3,2

 

3,2

4,2

 

12 — 18, 27, 29, 30

 

Кратковременный

Длительный

 

 

2,0

11,0

 

3,0

8,0

 

2,5

5,0

 

2,0

3,7

 

1,3

2,3

 

1,0

1,7

 

0,8

1,4

 

0,7

1,2

 

19 — 21

 

Кратковременный

Длительный

 

 

0,5

5,5

 

2,0

5,5

 

1,5

3,2

 

1,3

2,6

 

1,4

2,2

 

1,6

2,5

 

2,1

3,0

 

2,3

3,2

 

22

 

Кратковременный

Длительный

 

 

4,0

11,0

 

5,0

9,0

 

4,7

6,7

 

4,2

5,7

 

3,7

4,7

 

3,6

4,6

 

 

 

26

 

Кратковременный

Длительный

 

 

6,6

11,6

 

7,6

11,6

 

7,1

9,1

 

7,1

8,4

 

5,5

6,5

 

4,3

5,3

 

5,0

6,0

 

6,0

7,0

 

28

 

Кратковременный

Длительный

 

 

4,0

13,0

 

5,0

10,0

 

4,6

7,0

 

4,1

5,8

 

1,3

2,3

 

1,2

1,9

 

1,0

1,7

 

 

31, 32

 

Кратковременный

Длительный

 

 

3,0

12,0

 

4,0

9,0

 

3,6

6,0

 

3,1

4,8

 

0,3

1,3

 

0,2

0,9

 

0,0

0,7

 

 

33

 

Кратковременный

Длительный

 

 

10,5

15,5

 

12,0

15,5

 

11,5

13,3

 

11,3

12,6

 

10,7

12,2

 

9,9

10,8

 

10,4

11,4

 

10,7

11,7

 

34, 35

 

Кратковременный

Длительный

 

 

6,3

11,3

 

7,8

10,8

 

7,3

10,3

 

7,1

8,4

 

5,5

6,1

 

4,3

5,2

 

5,0

6,0

 

5,2

6,2

 

36, 37

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,7

6,7

 

3,2

6,7

 

3,0

5,3

 

4,8

5,1

 

5,0

6,8

 

5,1

6,0

 

9,3

10,2

 

14,3

15,2

 

Примечания: 1. Над чертой приведен коэффициенттемпературной усадки бетона acs × 106 × град1 для кратковременного нагрева, под чертой —для длительного нагрева.

2. Значениекоэффициента acs для кратковременного нагрева дано при подъеме температуры на 10 °С/чи более. Для кратковременного нагрева при подъеме температуры менее чем на 10 °С/чк значению acs следует прибавить 0,075 (b a) (10 –v), где a и b — значениякоэффициентов acs для кратковременного и длительного нагрева; v скорость подъема температуры, °С.

3. Коэффициент acs для промежуточных значений температур определяетсяинтерполяцией.

4. Значения коэффициента acs принимают со знаком минус.


 

Коэффициенттемпературной усадки бетона принят:

прикратковременном нагреве для подъема температуры на 10 °С/ч и более;

при длительномнагреве — в зависимости от воздействия температуры во время эксплуатации.

2.10.Марку по средней плотности бетона естественной влажности принимают по табл. 9.Среднюю плотность бетона а сухом состоянии при его нагреве выше 100 °Суменьшают на 150 кгс/м3.

Среднююплотность железобетона (при m £ 3 %) принимают на 100 кгс/м3больше средней плотности соответствующего состояния бетона.

2.11.При расчете железобетонных конструкций на выносливость, а также по образованиютрещин при многократно повторяющейся нагрузке в условиях воздействия температурвыше 50 °С расчетные сопротивления обычного бетона должны дополнительноумножаться на коэффициент условий его работы gb1t, принимаемый по табл. 16.

При применениижаростойкого бетона в железобетонных конструкциях, подвергающихся воздействиювысоких температур и многократно повторяющейся нагрузки, расчетныесопротивления бетона должны быть специально обоснованы.

 

Таблица16

 

 

Температура

бетона, °С

Коэффициент условий работы обычного бетона gb1t

при многократно повторяющейся нагрузке

 

 

без увлажнений

с переменным увлажнением и высыханием

 

50

 

0,8

 

0,7

70

0,6

0,5

90

0,4

0,3

110

 

0,3

0,2

 

Примечание. Величины gb1t дляпромежуточных значений температур определяются по интерполяции.

 

 

АРМАТУРА

 

2.12.Для армирования железобетонных конструкций, работающих при воздействииповышенной и высокой температур, арматура должна приниматься по СНиП 2.03.01-84.

Дляжелезобетонных конструкций из жаростойкого бетона при нагреве арматуры выше 400°С рекомендуется предусматриватьстержневую арматуру и прокат из:

легированной  стали   марки 30ХМ   по ГОСТ 4543-71;

коррозионно-стойких,жаростойких и жаропрочных сталей  марок  12Х13, 20Х13, 08Х17Т, 12Х18Н9Т,20Х23Н18 и 45Х14Н14В2М по ГОСТ 5632-72 и ГОСТ 5949-75.

Предельнодопустимую температуру применения арматуры и проката в железобетонныхконструкциях следует принимать по табл. 17.

 

Таблица17

 

 

 

 

Вид и класс арматуры,

марки стали и проката

Предельно допустимая температура, °С, применения арматуры и проката, установленных в железобетонных конструкциях

 

 

по расчету

по конструктивным соображениям

 

Стержневая арматура классов:

А-I и А-II

 

 

400

 

 

450

А-III, Ат-III, А-IIIв, А-IV, Ат-IV, А-V, Ат-V,

А-VI, Ат-VI

450

500

ненапрягаемая

450

напрягаемая

250

 

 

Проволочная арматура классов:

Вр-I

 

 

400

 

 

450

В-II, Вр-II, К-7, К-19

150

В-I

 

450

 

Прокат из стали марок ВСт3кп2, ВСт3Гпс5, ВСт3сп5 и ВСт3пс6

 

 

400

 

450

 

Стержневая арматура и прокат из стали марок:

30ХМ, 12Х13 и 20Х13

 

 

 

500

 

 

 

700

20Х23Н18

550

1000

12Х18Н9Т и 45Х14Н14В2М и 08Х17Т

 

600

800

 

Примечания: 1. При циклическом нагреве предельнодопустимая температура применения напрягаемой арматуры должна приниматься на 50°С ниже указанной в таблице.

2. При многократноповторяющейся нагрузке предельно допустимая температура применения напрягаемойарматуры не должна превышать 100 °С и ненапрягаемой —200 °С.

3. При нагреве проволоки классов В-I и Вр-I выше 250°С расчетные сопротивления следует принимать как дляарматуры класса А-I по СНиП 2.03.01-84.

 

 

РАСЧЕТНЫЕХАРАКТЕРИСТИКИ АРМАТУРЫ

 

2.13.Расчетные сопротивления основных видов стержневой и проволочной арматуры дляпредельных состояний первой и второй групп в зависимости от вида и классаарматуры принимают по СНиП 2.03.01-84.

Расчетныесопротивления арматуры ю жаростойкой стали для предельных состояний первой ивторой групп принимают по табл. 18 и  19, которые определены путем делениясоответствующих нормативных сопротивлении на коэффициент надежности по арматуреgs,принимаемый для предельных состояний по группам:

первая ..........1,3

вторая ..........1,0

Расчетноесопротивление арматуры в соответствующих случаях следует умножать на коэффициентусловий работы арматуры по СНиП 2.03.01-84.

При расчетеэлементов конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействияповышенных и высоких температур, расчетные сопротивления арматуры необходимодополнительно умножать на коэффициент условий работы арматуры gst,принимаемый по табл. 20 в зависимости от величины температуры арматуры идлительности ее нагрева.

 

Таблица18

 

 

Арматура и прокат

из стали марки

Нормативные сопротивления растяжению Rsn и расчетные сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы Rs,ser, МПа (кгс/см2)

 

Модуль упругости принимают

равным Es × 104 МПа (кгс/см2)

 

30ХМ

 

590 (6000)

 

21 (210)

12Х13

410 (4200)

22 (220)

20Х13

440 (4500)

22 (220)

20Х23Н18

195 (2000)

20 (200)

12Х18Н9Т и 08Х17Т

195 (2000)

20 (200)

45Х14Н14В2М

315 (3200)

20 (200)

 

 

 

Таблица19

 

 

Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см2)

 

 

растяжению

 

Арматура и прокат из стали марки

 

продольной

Rs

поперечной

(хомутов и отогнутых стержней) Rsw

сжатию Rsc

 

30ХМ

 

450 (4600)

 

 

400 (4000)

12Х13

325 (3300)

260 (2650)

325 (3300)

20Х13

345 (3500)

275 (2800)

345 (3500)

20Х23Н18

150 (1550)

120 (1250)

150 (1550)

12Х18Н9Т и 08Х17Т

150 (1550)

120 (1250)

150 (1550)

45Х14Н14В2М

245 (2500)

195 (2000)

245 (2500)

 

 

 


Таблица20

 

 

Вид и класс арматуры, марки жаростойкой

 

Коэффициент

 

Расчет на нагрев

Коэффициенты условий работы арматуры gst, линейного температурного расширения

арматуры ast иbs при температуре ее нагрева, °С

 

арматуры и проката

 

 

 

50 — 100

200

300

400

450

500

550

600

 

А-I, А-II, ВСт3кп2, ВСт3Гпс5, ВСт3сп5, ВСт3пс6

 

 

 

Кратковременный

Длительный

 

1,00

1,00

 

0,95

0,85

 

0,90

0,65

 

0,85

0,35

 

0,75

0,15

 

0,60

 

0,45

 

0,30

 

Вр-I

 

 

gst

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,90

0,80

 

0,85

0,60

 

0,60

0,30

 

0,45

0,10

 

0,25

 

0,12

 

0,05

 

В-II, Вр-II, К-7, K-19

 

 

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,85

0,75

 

0,70

0,55

 

0,50

0,25

 

0,35

0,05

 

0,25

 

0,15

 

0,10

 

А-I, А-II, Вр-I, В-II, Вр-II,  К-7, К-19, ВСт3сп2, ВСт3Гпс5, ВСт3сп5, ВСт3пс6

 

 

ast

 

Кратковременный

и длительный

 

11,5

 

12,5

 

13,0

 

13,5

 

13,6

 

13,7

 

13,8

 

13,9

 

А-III, А-IIIв, А-IV, А-v

 

 

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

1,00

0,90

 

0,95

0,75

 

0,85

0,40

 

0,75

0,20

 

0,60

 

0,40

 

0,30

 

Ат-III, Ат-IV, Ат-V

 

 

gst

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

1,00

0,85

 

0,90

0,70

 

0,80

0,35

 

0,65

0,15

 

0,45

 

0,30

 

0,20

 

А-VI

 

 

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,85

0,80

 

0,75

0,65

 

0,65

0,30

 

0,55

0,10

 

0,45

 

0,30

 

0,20

 

Ат-VI

 

 

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,95

0,85

 

0,85

0,70

 

0,75

0,35

 

0,50

0,10

 

0,35

 

0,22

 

0,10

 

А-III, А-IIIв, А-IV, А-V,

А-VI, Ат-III, Ат-IV,

Ат-V, Ат-VI

 

 

ast

 

Кратковременный

и длительный

 

12,0

 

13,0

 

13,5

 

14,0

 

14,2

 

14,4

 

14,6

 

14,8

 

 

 

30ХМ

 

gst

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,90

0,85

 

0,85

0,80

 

0,78

0,25

 

0,76

0,15

 

0,74

0,08

 

0,72

 

0,70

 

 

ast

 

Кратковременный

и длительный

 

 

9,5

 

10,2

 

10,7

 

11,2

 

11,5

 

11,8

 

12,1

 

12,4

 

 

 

12Х13, 20Х13

 

gst

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,95

0,93

 

0,86

0,83

 

0,80

0,70

 

0,73

0,45

 

0,65

0,13

 

0,53

 

0,40

 

 

ast

 

Кратковременный

и длительный

 

 

12,0

 

12,6

 

13,3

 

14,0

 

14,3

 

14,7

 

15,0

 

15,3

 

 

 

20Х23Н18

 

gst

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,97

0,97

 

0,95

0,93

 

0,92

0,77

 

0,88

0,50

 

0,85

0,30

 

0,81

0,18

 

0,75

0,08

 

 

ast

 

Кратковременный

и длительный

 

 

10,3

 

11,3

 

12,4

 

13,6

 

14,1

 

14,7

 

15,2

 

5,.7

 

 

 

12Х18Н9Т,

 

gst

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,72

0,72

 

0,65

0,65

 

0,62

0,60

 

0,58

0,58

 

0,60

0,55

 

0,57

0,50

 

0,56

0,40

08Х17Т

 

ast

 

Кратковременный

и длительный

 

 

10,5

 

11,1

 

11,4

 

11,6

 

11,8

 

12,0

 

12,2

 

12,4

 

 

 

45Х14Н14В2М

 

gst

 

Кратковременный

Длительный

 

 

1,00

1,00

 

0,86

0,86

 

0,78

0,78

 

0,72

0,70

 

0,68

0,63

 

0,64

0,55

 

0,60

0,43

 

0,56

0,30

 

 

ast

 

Кратковременный

и длительный

 

 

10,5

 

11,1

 

11,4

 

11,6

 

11,8

 

12,0

 

12,2

 

12,4

 

А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V,

 А-VI, Вр-I, Вр-II, В-II,

К-7, К-19, ВСт3кп2,

ВСт3Гпс5, ВСт3сп5,

ВСт3пс6, 30ХМ, 12Х13, 20Х13, 20Х23H18, 12Х18Н9Т, 08Х17Т, 45Х14Н14В2М

 

 

bs

 

Кратковременный

и длительный

 

1,00

 

0,90

 

0,88

 

0,83

 

0,80

 

0,78

 

0,75

 

0,73

 

Ат-III, Ат-IIIв,

Ат-IV, Ат-V

 

bs

 

Кратковременный

и длительный

 

 

1,00

 

0,96

 

0,92

 

0,85

 

0,78

 

0,71

 

0,55

 

0,40

 

Примечания: 1. Коэффициент линейного температурногорасширения арматуры равен числовому значению, умноженному на 106  град1.

2. При расчете надлительный нагрев несущих конструкций, срок службы которым не превышает 5 лет,коэффициент gst следует увеличить на 20 %, при этом его значение должно быть неболее, чем при кратковременном нагреве.

3. Коэффициенты gst, ast и bs дляпромежуточных значений температур определяются по интерполяции.


 

2.14.Модуль упругости арматуры Es дляосновных видов стержневой и проволочной арматуры принимается по СНиП 2.03.01-84и для арматуры и проката из жаростойкой стали — по табл. 18. Коэффициент bs,учитывающий снижение модуля упругости арматуры при нагреве, должен приниматьсяпо табл. 20 в зависимости от температуры арматуры и проката.

2.15.Коэффициент линейного температурного расширения арматуры astследует принимать по табл. 20.

Вжелезобетонных элементах, имеющих трещины в растянутой зоне сечения,коэффициент температурного расширения арматуры в бетоне astm определяют поформуле

 

                                       (49)

 

где abt,ast коэффициенты, принимаемые по табл. 14 и 20 в зависимости от температурынагрева бетона на уровне арматуры и нагрева арматуры;

ja коэффициент, принимаемый по табл. 21 в зависимости от процентаармирования сечения продольной растянутой арматурой/

 

Таблица21

 

Отношение момента М1 при расчете по предельному состоянию второй группы к моменту М при расчете по предельному

Коэффициент ja при проценте армирования сечения продольной арматурой

состоянию первой группы   М1

                                              М

0,2

0,4

0,7

1,0

2,0 и более

 

1,0

 

0,90

 

0,95

 

1,00

 

1,00

 

1,00

0,7

0,75

0,90

0,95

1,00

1,00

0,5

0,55

0,80

0,90

0,95

1,00

0,2

0,20

0,55

0,70

0,80

0,95

 

 

Примечание. Коэффициент ja для промежуточных значений отношения  определяетсяпо интерполяции.

 

2.16.При расчете на выносливость железобетонных конструкций, работающих в условияхвоздействия температур выше 50 °С,следует дополнительно вводить коэффициент условий работы арматуры gs3t, принимаемый при температуре нагрева арматуры,°С:

 

до 100 ......... 1,00

     150 ......... 0,80

     200 ......... 0,65

 

Дляпромежуточных значений температур коэффициент gs3tопределяется по интерполяции.

2.17.При расчете кривизны железобетонных элементов на участках с трещинами врастянутой зоне бетона, работающих в условиях воздействия высоких температур,необходимо учитывать упруго-пластические свойства арматуры. Коэффициентупругости арматуры vs,характеризующий упруго-пластические свойства растянутой арматуры, следуетпринимать по табл. 22 в зависимости от температуры арматуры и длительностинагрева.

 

Таблица22

 

Температура

арматуры, °С

Коэффициент vs при расчете на нагрев

 

 

кратковременный

длительный

 

50 — 200

 

1,0

 

1,0

300

0,9

0,6

400

 

0,7

0,3

 

Примечание. Коэффициент vs для промежуточных значений температур принимается поинтерполяции.

 

 

3. РАСЧЕТЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ

И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХКОНСТРУКЦИЙ

ПО ПРЕДЕЛЬНЫМСОСТОЯНИЯМ

ПЕРВОЙ ГРУППЫ

 

РАСЧЕТ БЕТОННЫХЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

 

3.1.Расчет по прочности элементов бетонных конструкций, подвергающихся воздействиюповышенных и высоких температур, должен производиться для сечений, нормальных ких продольной оси, по СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требованийнастоящих норм и правил.

При расчетебетонных элементов на действие сжимающей силы следует учитывать деформации отнеравномерного нагрева бетона по высоте сечения, определяемые по указаниям пп.1.27—1.31 и 4.16, суммируя их сэксцентриситетом продольной силы. Если деформации от нагрева уменьшаютэксцентриситет продольной сипы, то их не учитывают.

 

Внецентренносжатые элементы

 

3.2.Растет внецентренно сжатых бетонных элементов, подвергающихся равномерному инеравномерному нагреву по высоте сечения с температурой бетона наиболеенагретой грани до 400 °С, необходимо выполнять из условия формулы (12) СНиП2.03.01-84, в котором расчетное сопротивление бетона Rbследует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона gbt,приведенный в табл. 10, в зависимости от средней температуры бетона сжатой зонысечения. Коэффициент a принимают равным1.

Для элементовпрямоугольного сечения площадь сечения сжатой зоны бетона Abследует определять по формуле (13) СНиП 2.03.01-84.

Принеравномерном нагреве по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретойграни более 400 °С расчет внецентренно сжатых элементов следует производить сучетом различия прочности бетона по высоте сечения. Сечение по высоте разделяютна две части, нагретых до температуры менее и более 400 °С.

Проверкапрочности внецентренно сжатых бетонных элементов с учетом сопротивления бетонарастянутой зоны должна производиться из условия формулы (14) СНиП 2.03.01-84, вкотором расчетное сопротивление бетона Rbtследует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона gtt,принимаемый по табл. 10:

при нагреве состороны сжатой зоны — в зависимости отсредней температуры бетона растянутой зоны;

при нагреве состороны растянутой зоны — в зависимости от температуры бетона растянутой грани.

При проверкепрочности сечений необходимо учитывать напряжения растяжения в бетоне sbtt,определяемые по формуле (32), вызванные нелинейным распределениемтемператур бетона по высоте сечения элемента.

Наибольшаятемпература бетона сжатой зоны сечения элементов не должна превышать предельнодопустимую температуру применения бетона, указанную в ГОСТ 20910—82.

Коэффициент h, входящий в формулы (13) и (14) СНиП2.03.01-84, находят по формулам (19) и (20) тех же норм и правил, принимаямомент инерции сечения I равным Ired,который определяют согласно требованиям п. 1.15.

В формуле (22)СНиП 2.03.01-84 расчетное сопротивление бетона Rbследует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона gbt,принимаемый по табл. 10, в зависимости от температуры бетона в центре тяжестисечения.

Коэффициент b в формуле (21) СНиП 2.03.01-84 следуетопределять в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения потабл. 23.

 

Таблица23

 

 

Номера составов бетона по табл. 9

Коэффициент b при температуре бетона, °С,

в центре тяжести сечения

 

 

50

100

200

300

500

700

900

 

1 — 3

 

1,2

 

1,4

 

1,5

 

2,0

 

 

 

4 — 11, 23, 24

1,6

1,6

1,8

1,9

6,7

16,0

12 — 18, 29, 30

1,5

1,5

2,0

8,0

33,0

19 — 21

 

1,2

1,4

1,5

2,0

16,0

25,0

50,0

 

Примечания: 1. Коэффициент bдля промежуточных значений температур определяется по интерполяции.

2. Если температура бетона в центре тяжести внецентренно сжатого сеченияпревышает наибольшую температуру, для которой даны числовые значения b,то допускается расчетное сечение принимать с неполной высотой, в центре тяжестикоторого температура бетона не превышает наибольшую величину, указанную втаблице.

 

 

Изгибаемыеэлементы

 

3.3.Изгибаемые бетонные элементы, подвергающиеся воздействию температуры,допускается применять только в случае, если они лежат на грунте или специальнойподготовке, и, в виде исключения. в других случаях при условии, что онирассчитываются на нагрузку от собственного веса и под ними исключаетсявозможность нахождения людей и оборудования.

Расчетизгибаемых бетонных элементов должен производиться из условия (23) СНиП2.03.01-84, в котором коэффициент a длябетона составов № 1—21, 23, 29(см. табл. 9) принимается равным 1; расчетное сопротивление бетона Rbt следует дополнительно умножать накоэффициент условия работы бетона gtt, принимаемый согласно указаниям п. 3.2.

При этомнеобходимо учитывать напряжения растяжения sbtt в бетоне по указаниям п. 3.2.

Принеравномерном нагреве по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретойграни выше 400 °С момент сопротивлениясечения Wpl следует определять поформуле (16) СНиП 2.03.01-84, принимая площадь, статический момент и моментинерции приведенного сечения по указаниям п. 1.15.

3.4.Расчет элементов бетонных конструкций на местное сжатие (смятие) должныпроизводить по СНиП 2.03.01-84 и дополнительным указаниям п. 3.16.

 

РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПО ПРОЧНОСТИ

 

Расчет попрочности сечений,

нормальных кпродольной оси элемента

 

3.5.Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента, привоздействии повышенных и высоких температур должны выполнять по СНиП 2.03.01-84с учетом дополнительных требований пп. 3.6—3.9.

3.6.Расчетные сопротивления бетона Rbследует принимать с учетом коэффициента условий работы бетона gbt,определяемого по табл. 10:

для элементов прямоугольногои кольцевого сечений, а также тавровых сечений с полкой в растянутой зоне — взависимости от средней температуры бетона сжатой зоны сечения;

длядвутавровых и тавровых сечений с полкой в сжатой зоне — в зависимости отсредней температуры бетона отдельно сжатой зоны ребра и сжатых свесов полки.

Среднюютемпературу бетона сжатой зоны прямоугольных сечений при x < xR допускается принимать по температуре бетона,расположенного на расстоянии 0,2h0 от сжатой грани сечения. Если x = xR h0 или сечениеполностью сжато (x = h),коэффициент условий работы бетона gbt допускается принимать в зависимости оттемпературы бетона, расположенного на расстоянии 0,5х от сжатой гранисечения.

При расчете нанагрузку наибольшая температура бетона сжатой зоны сечения элемента не должнапревышать предельно допустимой температуры применения бетона, указанной в ГОСТ20910-82. Полка, расположенная в растянутой зоне, в расчете не учитывается.

Расчетныесопротивления арматуры Rs и Rsc следует принимать с учетом коэффициентаусловий работы арматуры gst, определяемого по табл. 20 в зависимости оттемпературы соответствующей арматуры. При этом температура арматуры не должнапревышать предельно допустимой температуры применения арматуры, устанавливаемойпо расчету (см. табл. 17).

3.7.При определении граничного значения относительной высоты сжатой зоны бетона xRпо формуле (25) СНиП 2.03.01-84 величину wследует вычислять по формуле (26) тех же норм и правил, принимая коэффициент аравным для бетона составов (см. табл. 9):

№ 1 — 3, 6, 7, 10 —15, 19 и 21 — 0,85;

№ 4, 5, 8, 9,16 — 18, 23 и 29     — 0,80.

В формуле (25)СНиП 2.03.01-84 для жаростойкой арматуры, указанной в табл. 19, следуетпринимать ssc,u = Rs.Для всех классов арматуры коэффициент условий ее работы gst принимают по табл.20 в зависимости от температуры арматуры.

3.8.При определении условной критической силы Ncr по формуле (58) СНиП 2.03.01-84 следует учитывать указания пп. 3.2 и 4.4.

Прирасположении арматуры только у одной из граней сечения, вычисляя Ncr по формуле (58) СНиП 2.03.01-84, принимаютIs = 0.

3.9.При расчете центрально растянутых железобетонных  элементов,  неравномернонагретых по высоте сечения, правая часть условия (60) СНиП 2.03.01-84заменяется суммой произведений площади арматуры, расположенной по каждой изсторон сечения, на расчетное сопротивление арматуры Rs и коэффициент условий работы арматуры gst,принимаемый по табл. 20 в зависимости от температуры соответствующей арматуры.

 

Расчет попрочности сечений,

наклонных кпродольной оси элемента

 

3.10.Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, привоздействии повышенных и высоких температур должен производиться на действиепоперечной силы и изгибающего момента по СНиП 2.03.01-84 с учетомдополнительных требований пп. 3.11—3.15.

 

Расчет сечений,

наклонных кпродольной оси элемента,

на действиепоперечной силы

 

3.11.При расчете железобетонных элементов с поперечной арматурой на действиепоперечной силы должно соблюдаться условие формулы (72) СНиП 2.03.01-84,обеспечивающее прочность по наклонной полоса между наклонными трещинами. Вформулах (72) и (74) СНиП 2.03.01-84 расчетное сопротивление бетона Rb должно дополнительно умножаться накоэффициент условий работы бетона gbt, принимаемый по табл. 10 в зависимости от температурыбетона в центре тяжести сечения. При вычислении коэффициента jw1по формуле (73) СНиП 2.03.01-84 коэффициент aвычисляют по формуле (57), в которой коэффициенты bb и bsпринимают по табл. 10 и 20 в зависимости от максимальной температуры хомутов. Вформуле (74) СНиП 2.03.01-84 коэффициент bдля составов бетона (см. табл. 9) принимается:

№ 1 — 3, 6, 7, 10 —15, 19 — 21 — 0,01

№ 4, 5, 8, 9,16 — 18, 23 и 29       — 0,02

3.12. Расчетжелезобетонных элементов с по перечной арматурой на действие поперечной силыдолжен производиться из условия формулы (76) СНиП 2.03.01-84, обеспечивающеепрочность по наклонной трещине по наиболее опасному наклонному сечению.

3.13.При расчете на действие поперечной силы элементов с поперечной арматурой:

расчетноесопротивление арматуры Rswдополнительно умножают на коэффициент условий работы арматуры gst,принимаемый по табл. 20 в зависимости от наибольшей температуры поперечнойарматуры в рассматриваемом сечении;

расчетноесопротивление бетона Rbtдополнительно умножают на коэффициент условий работы бетона gtt, принимаемый по табл.10 в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны. Среднюю температурубетона сжатой зоны прямоугольного сечения допускается определять по температуребетона, расположенного на расстоянии 0,2h0от сжатой грани сечения.

Коэффициент jb2при средней температуре бетона сжатой зоны сечения следует устанавливать равнымдля бетона составов (см. табл. 9):

№ 1 — 3, 6, 7, 10 —15, 19 — 21:

50 — 200 °С....................... 2,0

800 °С и выше ................... 5,0

№ 4, 5, 8, 9,16 — 18, 23 и 29:

50 — 200 °С...................... 1,5

800 °С и выше .................. 4,5

 

Для температурмежду 200 и 800 °С коэффициент jb2,определяют интерполяцией.

Привоздействии температуры, превышающей предельно допустимую температуруприменения арматуры, установленной по расчету (см. табл. 17), допускаетсяставить поперечную арматуру, укороченную по высоте сечения элемента. Минимальнодопустимая длина хомутов должна быть не менее 2/3h0(черт. 4).

 

 

Черт. 4. Схема наклонного сечения железобетонного элементас укороченными

по высоте сечения хомутами

с — проекция расчетного наклонного сечения элементавысотой h0; с1— проекция расчетного наклонного сечения элемента с условно укороченнойвысотой hu = hw + а

 

Величинапоперечной силы. воспринимаемая укороченными хомутами и бетоном в наклонномсечении, вычисляется по формуле

 

                 (50)

 

                               (51)

 

где qsw— находят по формуле (81) СНиП 2.03.01-84, в которой Rswумножается на коэффициент gst, принимаемый по табл. 20 в зависимости отмаксимальной температуры хомутов.

Сечениеэлемента с укороченной поперечной арматурой необходимо проверить по формуле(50) без второго члена правой части, в которой вместо h0принимается условная рабочая высота сечения изгибаемого элемента hu, равная длине хомутов и толщине защитногослоя бетона у менее нагретой грани hu = hw+ a (см. черт. 4). При этой проверке расчетное сопротивление бетона Rbt следует дополнительно умножать накоэффициент условий работы бетона gtt, принимаемый по табл. 10 в зависимости отсредней температуры бетона условно сжатой зоны сечения элемента укороченнойвысоты, а температура бетона сжатой зоны определяется из теплотехническогорасчета элемента действительной высоты. За расчетную поперечную силупринимается наименьшая величина, полученная из расчета по формуле (50) дляэлемента с обычной и условной высотой.

3.14.При расчете на действие поперечной силы изгибаемых элементов без поперечнойарматуры из условия формулы (84) и коротких консолей из условия (85) СНиП2.03.01-84 расчетные сопротивления бетона Rbtи Rb следует дополнительно умножатьна коэффициент условий работы бетона соответственно gtt иgbt,определяемые по табл. 10 в зависимости от средней температуры бетона сжатойзоны сечения. Коэффициент jb4при средней температуре бетона сжатой зоны сечения принимается равным длябетона составов (см. табл. 9):

№ 1, 3, 6, 7,10 — 15, 19 — 21:

50 —200 °С ....................... 1,5

800 °Си выше ................... 3,3

№ 4, 5, 8, 9,16 — 18, 23 и 29:

50 —200 °С ...................... 1,0

800 °С и выше .................. 2,2

 

Коэффициент jb3 при средней температуре бетона сжатой зоны сечения устанавливают равным длябетонов составов (см. табл. 9):

№ 1, 3, 6, 7, 10— 15, 19 —21:

50 — 200 °С ..................... 0,6

800 °С и выше .................. 1,3

№ 4, 5, 8, 9,16 — 18, 23 и 29:

50 —200 °С .....................0,4

800 °С и выше .................. 0,9

 

Для температурмежду 200 и 800 °С коэффициенты jb3 и jb4принимают интерполяцией.

 

Расчет сечений,

наклонных кпродольной оси элемента,

на действиеизгибающего момента

 

3.15.Расчет на действие изгибающего момента должен  производиться  из условий (88—90) СНиП 2.03.01-84, в которых расчетные сопротивления арматуры Rs и Rswследует дополнительно умножать на коэффициент условий работы арматуры gst,принимаемый по табл. 20 в зависимости от наибольшей температуры продольнойарматуры хомутов и отогнутых стержней.

 

Расчет на местноедействие нагрузок

 

3.16.Расчет на местное сжатие (смятие) элементов без косвенного армирования долженпроизводиться из условия (101) СНиП 2.03.01-84. Коэффициент y при неравномерном распределении местнойнагрузки под концами балок, прогонов, перемычек для бетона составов № 1 — 21,23 и 29 (см. табл. 9) принимается равным 0,75. При определении расчетногосопротивления бетона смятию Rb,loc по формуле (102) СНиП 2.03.01-84 расчетныесопротивления бетона Rb и Rbt следует дополнительно умножатьсоответственно на коэффициенты условий работы бетона gbt и gtt, принимаемые по табл.10 В зависимости от средней температуры бетона площади смятия.

3.17.При расчете на продавливание по формулам (107) —(109) СНиП 2.03.01-84:

расчетноесопротивление бетона Rbt следуетдополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона gtt, принимаемый по табл.10 в зависимости от средней температуры бетона на проверяемом участке;

расчетноесопротивление арматуры Rsw следуетпринимать по указаниям п. 3.13.

Коэффициент a должен приниматься для бетона составов (см.табл. 9):

№ 1 — 3, 6, 7, 10 —15, 19 — 21  — 1,0

№ 4, 5, 8, 9,16 — 18, 23 и 29        — 0,8

 

3.18.При расчете на отрыв растянутой зоны элемента из условия (110) СНиП 2.03.01-84расчетное сопротивление арматуры Rswследует дополнительно умножать на коэффициент условий работы арматуры gst,принимаемый по табл. 20 в зависимости от наибольшей температуры дополнительнойарматуры Asw.

 

РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

 

3.19.Расчет железобетонных элементов на выносливость при воздействии температурсвыше 50 °С должен производиться поформулам (120) и (121) СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований:

расчетныесопротивления бетона Rb и арматуры Rs дополнительноумножаются на коэффициенты условий работы бетона gb1tи арматуры gs3t, принимаемые по указаниям пп. 2.11 и 2.16;

коэффициентприведения арматуры к бетону a’ умножаютна отношение  . Коэффициент bs принимают по табл. 20 взависимости от температуры арматуры;

коэффициент bb по табл. 10 взависимости от средней температуры бетона сжатой зоны сечения.

 

4. РАСЧЕТЭЛЕМЕНТОВ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХКОНСТРУКЦИЙ

ПО ПРЕДЕЛЬНЫМСОСТОЯНИЯМ

ВТОРОЙ ГРУППЫ

 

РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПО ОБРАЗОВАНИЮТРЕЩИН

 

Расчет пообразованию трещин,

нормальных кпродольной оси элемента

 

4.1.Для изгибаемых, растянутых и внецентренно сжатых железобетонных элементов,подвергающихся воздействию повышенной и высокой температуры, усилия,воспринимаемые сечениями, нормальными к продольной оси, при образовании трещинследует определять по СНиП 2.03.01-84. При этом расчетное сопротивление бетона Rbt,ser следует дополнительно умножать на коэффициент условийработы бетона gtt, а модуль упругости бетона Еb на коэффициент bb. Коэффициенты gtt и bb принимаются по табл. 10 взависимости от температуры бетона на уровне растянутой арматуры.

4.2.Расчет железобетонных элементов по образованию трещин на усилия, вызванныевоздействием температуры, следует проводить при нагреве:

когдатемпература бетона по высоте элемента между гранями сечения отличается болеечем на 30 °С в элементах статическинеопределимых конструкций и более чем на 50 °Св элементах статически определимых конструкций при криволинейном распределениитемпературы;

когдатемпература растянутой арматуры превышает 100 °С в конструкциях из обычногобетона и 70 °С в конструкциях из жаростойкого бетона;

при остываниипосле нагрева, когда температура арматуры превышала 70 °С в элементахстатически неопределимых конструкций.

Расчетобразования трещин в элементах конструкций производится из условия, чторастягивающие напряжения бетона, вызванные распределением температуры,определяемые по формуле (32), равны или меньше величины расчетногосопротивления бетона Rbt,ser, умноженного дополнительно на коэффициентусловий работы бетона gtt, принимаемый по табл. 10 в зависимости оттемпературы волокна бетона, для которого определяются напряжения.

4.3.Расчет железобетонных элементов, подвергающихся совместному воздействиюнагрузки и температуры, по образованию трещин должен производиться по СНиП2.03.01-84 с учетом следующих указаний настоящего пункта.

В формулах(123) и (125) СНиП 2.03.01-84 вместо Rbt,ser вводится выражение (Rbt,ser gtt — sbtt), а коэффициент о определяется по формуле (57).Коэффициенты условий работы gtt, bbи bs принимают по табл. 10 и 20 в зависимости от температурыбетона на уровне растянутой арматуры.

Напряжения вбетоне при нагреве от нелинейного распределения температуры и при остыванииопределяют по формулам (32) и (34).

При расчетеэлементов статически неопределимых конструкций по формуле (124) СНиП 2.03.01-84вместо Мr вводится выражение Мr ± Мt. Значениемомента Мt вызванноговоздействием температуры, определяют по указаниям п. 1.32.

Допускаетсянапряжения, вызванные воздействием температуры, не учитывать, если их учетувеличивает трещиностойкость сечения.

Усилиепредварительного обжатия Р следует определять с учетом основных идополнительных потерь предварительного напряжения в арматуре по указаниям п.1.21.

Приведеннаяплощадь сечения нагретого элемента Аredв формулах (132) и (134) СНиП 2.03.01-84 определяется по формуле (6).

4.4.Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна сучетом неупругих деформаций бетона при воздействии температуры определяется поформуле

 

       (52)

 

где                                                                                                          (53)

 

                                          (54)

 

                                                              (55)

 

                                                           (56)

 

                                                         (57)

 

здесь bs— определяют по табл. 20 в зависимости от температуры растянутой и сжатойарматуры;

bb — принимают по табл. 10в зависимости от температуры бетона на уровне растянутой и сжатой арматуры.

При расчетеэлементов с повышенной толщиной защитного слоя растянутой арматуры (d =  > 0,1) коэффициент m1в формуле (55) уменьшается на величину 1 — 2d.

4.5.Расчет железобетонных элементов по образованию трещин при воздействиитемпературы и многократно повторяющейся нагрузки следует производить по СНиП2.03.01-84, при этом расчетное сопротивление бетона Rb.ser следует дополнительноумножать на коэффициент условий работы бетона gb1t, принимаемый по табл. 16 в зависимости оттемпературы бетона на уровне растянутой арматуры. Максимальное нормальноерастягивающее напряжение в бетоне, вызванное нагрузкой, должно суммироваться срастягивающим напряжением от воздействия температуры, определяемым по формуле(32).

 

Расчет пообразованию трещин,

наклонных кпродольной оси элемента

 

4.6.При расчете по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента, вусловиях воздействия температуры производится по формулам (141) и (142) СНиП2.03.01-84, при этом расчетные сопротивления бетона Rb,ser и Rbt,ser должны дополнительно умножаться на коэффициентыусловий работы бетона соответственно gbt и gtt, принимаемые по табл. 10:

дляпрямоугольных элементов в зависимости от температуры бетона в центре тяжестиприведенного сечения;

для элементовдвутаврового и таврового сечений в зависимости от температуры бетона вплоскости примыкания сжатых полок к стенке.

Коэффициент a следует принимать для бетоне составов (см.табл. 9):

 

№ 1 — 3, 6, 7, 10 —15, 19 — 21  — 0,01

№ 4, 5, 8, 9,16 — 18, 23 и 29        — 0,02

 

4.7.Расчет элементов по образованию трещин, наклонных к их продольной оси, надействие многократно повторяющейся нагрузки в условиях воздействия температуры  следует производить по СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительныхуказаний пп. 4.5 и 4.6.

 

РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПО РАСКРЫТИЮТРЕЩИН

 

Расчет пораскрытию трещин,

нормальных кпродольной оси элемента

 

4.8.Для железобетонных элементов из обычного бетона при температуре арматуры до 100°С и из жаростойкого бетона притемпературе арматуры до 70 °С ширина раскрытия трещин, нормальных к продольнойоси элемента acrc, должнаопределяться по формуле (144) главы СНиП 2.03.01-84.

При болеевысоких температурах арматуры необходимо учитывать дополнительное раскрытиетрещин, вызванное разностью деформаций бетона и арматуры от воздействиятемпературы. В этом случав в формулу (144) главы СНиП 2.03.01-84 вместо  вводится:

при нагреве

 

 

при остываниипосле нагрева

 

           

 

где astm — определяют поформула (49);

abt, acs  — принимают по табл.14 и 15 в зависимости от температуры арматуры и длительности нагрева;

bs и vs — определяют по табл. 20 и 22 в зависимости от температурыарматуры;

jl принимают по указаниям п. 4.9.

Величина ssне должна превышать величины Rs,ser для стержневой арматуры и 0,8Rs,serдля проволочной арматуры; при этом Rs,ser дополнительно умножают на коэффициент условийработы арматуры gst, принимаемый по табл. 20 в зависимости оттемпературы арматуры. При внецентренном растяжении с  е0 <0,8h0 возможно появление трещин навсю высоту сечения.

 

Расчет пораскрытию трещин,

наклонных к продольнойоси элемента

 

4.9.Ширина раскрытия трещин, наклонных к продольной оси acrc,в изгибаемых элементах с поперечной арматурой при воздействии температурыдолжна определяться по формуле (152) главы СНиП 2.03.01-84, в которой модульупругости бетона Еb и арматурыЕs следует умножатьсоответственно на коэффициенты bb и bs, принимаемые по табл. 10 и 20 в зависимости отсредней температуры поперечной арматуры.

Коэффициент jlпринимается равным при нагреве: кратковременном —1,0; длительном — 1,5.

При температурехомутов в середине высоты сечения болев 100 °С в элементах из обычного бетона иболев 70 °С из жаростойкого бетона необходимо учитывать дополнительноераскрытие наклонных трещин, вызванное разностью температурных деформаций бетонаи арматуры, равное

 

 

где abt  и ast коэффициенты температурных деформаций бетона иарматуры при температуре хомута;

tw— в середине высоты сечения;

s расстояние между хомутами.

 

РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПО ЗАКРЫТИЮ ТРЕЩИН

 

4.10.Расчет железобетонных элементов по закрытию трещин при воздействии температурыпроизводят по СНиП 2.03.01-84, при этом:

расчетноесопротивление арматуры Rs,ser следует дополнительноумножать на коэффициент условий работы арматуры gst, принимаемый по табл. 20 в зависимости оттемпературы арматуры;

усилиепредварительного обжатия Р должно приниматься с учетом основных идополнительных потерь предварительного напряжения в арматуре по указаниям п.1.21.

Напряжениярастяжения в арматуре и сжатия в бетоне должны определяться от действияпостоянных, длительных и кратковременных нагрузок и усилий от длительного икратковременного нагрева.

 

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ПОДЕФОРМАЦИЯМ

 

4.11.Деформации (прогибы, углы поворота) элементов железобетонных конструкций,подвергающихся воздействию повышенных и высоких температур, должны вычислять поСНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований пп. 4.12 — 4.16.

 

Определениекривизны железобетонных элементов

на участках безтрещин в растянутой зоне

 

4.12.Определение величины кривизны изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентреннорастянутых элементов по формулам (155) — (159) СНиП 2.03.01-84 на участках, гдене образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, следуетпроизводить с учетом следующих указаний.

Приопределении кривизны  и  по формуле (156)СНиП 2.03.01-84:

коэффициент jb2,учитывающий влияние длительной ползучести бетона, при расчете на длительныйнагрев принимают по табл. 24 в зависимости от вида бетона и средней температурыбетона сжатой зоны сечения (см. п. 4.13);

коэффициент jb1принимают по указаниям п. 1.15;

момент инерцииприведенного сечения Ired определяютпо указаниям п. 1.15, принимая в формуле (1) значения  для кратковременногонагрева в зависимости от скорости подъема температуры и для длительного нагревакак при кратковременном нагреве с подъемом температуры на 10° С/ч и более.

В формуле(159) СНиП 2.03.01-84 модуль упругости арматуры Еs следует умножать на коэффициент bs,принимаемый по табл. 20 в зависимости от температуры арматуры.

 

Таблица 24

 

Номера составов бетона по

табл. 9

Коэффициент jb2, учитывающий влияние длительной ползучести бетона

на деформации элемента без трещин, при средней температуре бетона сжатой зоны сечения, °С

 

 

50

70

100

200

300

400

500

600

700

800

 

1—3

 

 

3,0

 

4,0

 

3,5

 

4,0

 

 

 

 

 

 

 

4—11, 23,  24

 

 

3,0

 

4,0

 

3,5

 

3,5

 

3,5

 

5,0

 

7,0

 

8,0

 

10,0

 

 

12—18,

29, 30

 

 

3,5

 

4,5

 

4,0

 

4,0

 

8,0

 

11,0

 

15,0

 

20,0

 

 

 

19—21

 

 

3,0

 

3,0

 

3,0

 

3,0

 

3,5

 

7,0

 

10,0

 

13,0

 

16,0

 

20,0

 

Примечания: 1. В таблице даны значения коэффициента jb2 для длительного нагрева.

2. Длякратковременного нагрева и непродолжительного действия нагрузки коэффициент jb2 = 1.

3. Значениекоэффициента jb2 для промежуточныхтемператур принимают интерполяцией.

4. При наличии вэлементе сжатой арматуры с m’ ³ 0,7 % значение коэффициента jb2 умножается на (1 – 0,11 m’), но принимается неменее 0,6.

5. При двухосномнапряженном состоянии значение коэффициента jb2 умножаетсяна 0,8.

6. При попеременном увлажнении значения jb2 следует умножать на 1,2.

 

 

Определениекривизны железобетонных элементов

на участках стрещинами в растянутой зоне

 

4.13.На участках, где в растянутой зоне образуются нормальные к продольной осиэлемента трещины, кривизны изгибаемых, внецентренно сжатых, а такжевнецентренно растянутых при е0 ³0,8h0 элементов прямоугольного,таврового и двутаврового  (коробчатого) сечений при воздействии температурыопределяют по формуле  (160) СНиП 2.03.01-84 с учетом следующих указаний:

модульупругости бетона Еb следуетумножать на коэффициент bb, принимаемый по табл. 10 в зависимости от среднейтемпературы бетона сжатой зоны;

расчетноесопротивление бетона Rb,ser должно дополнительно умножаться на коэффициентусловий работы бетона gbt, принимаемый по табл. 10 в зависимости отсредней температуры бетона сжатой зоны;

коэффициент v следует принимать по табл. 13 взависимости от средней температуры бетона сжатой зоны сечения.

Среднюютемпературу бетона сжатой зоны сечения допускается принимать:

дляпрямоугольных сечений по температуре бетона на расстоянии 0,2h0 от края сжатой грани сечения;

для тавровых идвутавровых сечений по средней температуре бетона сжатой полки.

Модульупругости арматуры Еs следуетумножать на коэффициент bsи коэффициент vs, принимаемые потабл. 20 и 22 в зависимости от температуры растянутой арматуры.

Расчетноесопротивление бетона Rbt,ser должны дополнительно умножать на коэффициентусловии работы бетона gtt, принимаемый по табл. 10 в зависимости оттемпературы бетона на уровне растянутой арматуры.

Коэффициент ysопределяют по формуле (167) СНиП 2.03.01-84, принимая коэффициент jlsпо табл. 36 СНиП 2.03.01-84:

при расчете накратковременный нагрев — как для непродолжительного действия нагрузки;

при расчете надлительный нагрев — как для продолжительного действия нагрузки.

Wpl вычисляют согласно указаниям п. 4.4.

Коэффициент ybпринимается равным:

 

для   жаростойких   бетонов

классов выше В7,5 ............................ 0,9

для   жаростойких   бетонов

классов В7,5 и ниже ......................... 0,7

для конструкций из жаростойких

бетонов, рассчитываемых на

действие многократно

повторяющихся нагрузок при

воздействии температуры,

независимо от вида и класса бетона  1

 

В формулах (161)и (164) СНиП 2.03.01-84 коэффициент aследует определять по формуле (57), в которой коэффициент bsпринимается по табл. 20 в зависимости от температуры растянутой арматуры, акоэффициент bb — потабл. 10 в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны, а в формуле(161) коэффициент b равен 1,8.

 

Определениепрогибов

 

4.14.Полный прогиб элементов равен сумме прогибов, обусловленных:

деформациейизгиба fm, который определяют поформуле (171) СНиП 2.03.01-84;

деформацией отвоздействия температуры ft, который принимается по п. 4.16;

деформациейсдвига fq, который учитывается для изгибаемых элементов при  < 10 поуказаниям п. 4.15.

Прогиб ftдопускается не учитывать, если он приводит к уменьшению полного прогибаэлемента.

4.15.Прогиб fq, обусловленный деформацией сдвига от нагрузки ивоздействия температуры определяют по формуле (172) СНиП 2.03.01-84 с учетомследующих дополнительных требований.

Коэффициент jb2принимают по табл. 24.

Приопределении модуля сдвига G модуль упругостибетона Еb, принимаемый потабл. 11, умножается на коэффициент bb, определяемый по табл. 10 в зависимости оттемпературы бетона в центре тяжести сечения.

В формуле (174)СНиП 2.03.01-84 момент инерции приведенного сечения Iredопределяется по указаниям п. 1.15.

4.16.Прогиб ft, обусловленный деформациями от неравномерногонагрева бетона по высоте сечения элемента, определяют по формуле

 

                              (58)

 

где

 — кривизнаэлемента в сечении x от воздействия температуры с учетом наличия вданном сечении трещин, вызванных усилиями от действия нагрузки или температуры,определяется по указаниям пп. 1.27 — 1.31;

 —изгибающий момент в сечении х от действия единичной силы, приложенной понаправлению искомого перемещения элемента в сечении х по длине пролета,для которого находится прогиб.

Прогибысборных элементов конструкций, имеющих одностороннее армирование и сварныестыки арматуры в растянутой зоне сечения, определяют с учетом повышеннойдеформативности шва в стыке. При этом кривизна сборного элемента в пределахстыка, определенная как для целого элемента, увеличивается в 5 раз призаполнении шва раствором после сварки стыковых накладок и в 50 раз призаполнении шва до сварки, осуществляемой с учетом заданной последовательностисварки, указанной в п. 5.11.

При расчетесвободно опертой или консольной балки постоянной высоты с одинаковымраспределением температуры бетона по высоте сечения на всей длине балки прогиб,вызванный воздействием температуры, определяют по формуле

 

                                               (59)

 

где  — кривизна от воздействиятемпературы определяется по указаниям пп. 1.27 —1.31;

s2 — коэффициент, принимаемый равным длясвободно опертых балок — 1/8 и для консольных — 1/2.

 

Определениежесткости элементов

 

4.17.На участках, где не образуются нормальные к продольной оси элемента трещины,жесткость изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементовопределяется по формуле

 

                                                  (60)

 

Величины Ired, jb1 и jb2принимают по указаниям пп. 1.15 и 4.12.

4.18.На участках, где образуются нормальные к продольной оси элемента трещины врастянутой зоне, жесткость определяется по следующим формулам :

для изгибаемыхэлементов

 

                          (61)

 

длявнецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов и приложении продольнойсилы в центре тяжести сечения элемента

 

                      (62)

 

Перед z знак "—" при внецентренном сжатии, знак"+" при внецентренном растяжении

 

                                                              (63)

 

привнецентренном растяжении и e0 <0,8h0, принимают e0= 0,8h0;

М и N — усилия, вызванныевоздействием температуры и нагрузки.

Все остальныевеличины, входящие в формулы (61) и (62),  определяются по указаниям п. 4.13.

 

5. КОНСТРУКТИВНЫЕТРЕБОВАНИЯ

 

5.1.При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условияхвоздействия повышенных и высоких температур. следует выполнять конструктивныетребования СНиП 2.03.01-84, а также указания пп. 5.2 — 5.22.

 

МИНИМАЛЬНЫЕРАЗМЕРЫ

СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

 

5.2.Минимальные размеры сечений ограждающих элементов конструкций устанавливаютсятеплотехническим расчетом.

Толщинамонолитных сводов, куполов, плит покрытий и перекрытий из тяжелого жаростойкогобетона должна приниматься не менее 60 мм, плит из легкого жаростойкого бетона —не менее 70 мм. Минимальная толщина сборных плит должна определяться из условияобеспечения требуемой тол шины защитного споя бетона и условий расположенияарматуры по толщине плиты.

Размерысечений внецентренно сжатых бетонных и железобетонных элементов при воздействииповышенных и высоких температур должны приниматься такими, чтобы их гибкость  непревышала предельной величины, указанной в табл. 25.

 

Таблица25

 

 

 

Элементы

Предельная гибкость

внецентренно сжатых элементов

при температуре бетона в центре тяжести сечения, °С

 

 

50 — 100

300

500

700

900

 

Бетонные

 

 

85

 

60

 

50

 

45

 

35

 

Железобетонные

 

 

125

 

90

 

55

 

 

 

Примечания: 1. Для железобетонных элементов содносторонним армированием предельные гибкости принимаются как для бетонныхэлементов.

2. Для промежуточных значений температур предельные гибкости определяютсяпо интерполяции.

 

 

ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙБЕТОНА

 

5.3.Толщина защитного слоя бетона в конструкциях из обычного бетона должнаприниматься:

притемпературе арматуры до 100 °С:

для продольнойрабочей арматуры, ненапрягаемой и напрягаемой при натяжении на упоры;

дляпоперечной, распределительной и конструктивной арматуры — по СНиП 2.03.01-84;

притемпературе арматуры до 100 °С спопеременным увлажнением бетона и выше 100 °С— увеличенной на 5 мм и быть не менее1,5 диаметра арматуры.

В конструкцияхиз жаростойкого бетона толщину защитного слоя бетона для арматуры независимо отее вида необходимо предусматривать более указанной в СНиП 2.03.01-84:

притемпературе арматуры, °С:

 

До 200 ..........   на 5 мм

Св. 200 ..........  на 10 мм

 

при этом минимальная толщиназащитного слоя бетона должна быть при температуре арматуры, °С:

 

До  100 ...................... 1,5d

Св. 100 до 300........... 2d

  „   300 ......................2,5d

 

5.4.Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов изобычного и жаростойкого бетонов на длине зоны передачи напряжений притемпературе арматуры до 100 °С должна составлять, не менее: для стержневойарматуры классов А-IV и А-IIIв,а также для арматурных канатов — 2d, для стержневой арматуры классов А-V и А-VI —3d, а при более высокой температуре ее следует увеличивать на 0,5диаметра анкеруемой арматуры.

5.5. Вэлементах из обычного и жаростойкого бетона с напрягаемой продольной арматурой,натягиваемой на бетон, при температуре арматуры до 100 °С расстояние от поверхности элемента до поверхности канала илитолщину защитного слоя бетона при расположении напрягаемой арматуры в пазах илиснаружи сечения элемента следует принимать по СНиП 2.03.01-84, а при болеевысокой температуре арматуры — увеличивать на 10 мм.

5.6. В полыхэлементах кольцевого или коробчатого сечения при воздействии повышенной ивысокой температуры расстояние от стержней продольной арматуры до внутреннейповерхности бетона должно удовлетворять требованиям п. 5.3.

 

АНКЕРОВКА

НЕНАПРЯГАЕМОЙАРМАТУРЫ

 

5.7.При определении длины анкеровки арматуры lanпо формуле (186) СНиП 2.03.01-84 при воздействии повышенной и высокойтемпературы Rs следуетдополнительно умножать на коэффициент условий работы арматуры gst,принимаемый по табл. 20 в зависимости от температуры арматуры; Rb следует дополнительно умножать на коэффициентусловий работы бетона gbt,,принимаемый по табл. 10 в зависимости от температуры бетона на уровне арматуры.

Припопеременном увлажнении бетона и при температуре арматуры свыше 200 °С величину lanследует увеличивать на 20%; к каждому растянутому продольному стержнюнеобходимо предусматривать приварку не менее двух поперечных стержней.

 

ПРОДОЛЬНОЕ

АРМИРОВАНИЕЭЛЕМЕНТОВ

 

5.8.Продольное армирование и минимальная площадь сечения продольной арматуры вжелезобетонных элементах из жаростойкого бетона должны приниматься по СНиП2.03.01-84.

Диаметрпродольной рабочей арматуры недолжен превышать при температуре арматуры, °С:

 

До  100 включ. ......... 28 мм

Св. 100 до 200 .......... 25  "

 "    200  "  300 .......... 20  "

 "    300  "  400 .........  16  "

 "    400 .....................  12  "

 

ПОПЕРЕЧНОЕ

АРМИРОВАНИЕЭЛЕМЕНТОВ

 

5.9.Поперечное армирование железобетонных элементов из жаростойкого бетона должноприниматься по СНиП 2.03.01-84.

Диаметротогнутых стержней в зависимости от температуры арматуры следует принимать поуказаниям п. 5.8.

 

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯАРМАТУРЫ

И ЗАКЛАДНЫХДЕТАЛЕЙ

 

5.10.Сварные соединения арматуры и закладных деталей, а также стыки ненапрягаемойарматуры внахлестку (без сварки) в конструкциях из жаростойкого   бетона должнывыполнять по СНиП 2.03.01-84. Длина перепуска (нахлестки) lарматуры в рабочем направлении должна быть не менее величины lan, определяемой с учетом требований п. 5.7.Диаметр стыкуемых стержней из арматуры периодического профиля не долженпревышать 28 мм, а из гладкой арматуры — 20 мм. Стыки внахлестку без сварки недопускаются при циклическом нагреве и при постоянном нагреве растянутойарматуры выше 100 °С.

 

СТЫКИ ЭЛЕМЕНТОВ

СБОРНЫХКОНСТРУКЦИЙ

 

5.11.Стыки элементов сборных конструкций из жаростойкого бетона должны выполнять поСНиП 2.03.01-84. Сварные соединения арматуры необходимо предусматривать сучетом последовательности приварки стержней к накладкам. Сначала должныпривариваться стержни с одной стороны стыка, а после остывания накладки — сдругой.

Стыки междустеновыми панелями из жаростойкого бетона следует предусматривать на растворе сустановкой бетонного бруса размером 5х5 см (черт. 5, а). В стыкахпанелей, перекрывающих рабочее пространство теплового агрегата, бетонный брусдолжен устанавливаться на растворе с менее нагретой стороны ребер (черт. 5, б).Пространство между ребрами стыкуемых подвесных панелей с консольными выступамиплиты следует  заполнять теплоизоляционным материалом (черт. 5, в).

Стыки междупанелями из легкого жаростойкого бетона следует заполнять раствором прочностьюна сжатие, меньшей прочности бетона футеровки. Марка раствора принимается нениже М15. Продольные торцевые поверхности панелей должны иметь пазы или скосы,удерживающие раствор от вы падания (черт. 6, г, д, е, ж).

Толщина швастыка между сборными элементами тепловых агрегатов должна приниматься не менее20 мм.

5.12.Соединение арматуры в сборных элементах из жаростойкого бетона допускаетсявыполнять через окаймляющие уголки, стыковые накладки или путем стыкованияарматуры внахлестку (черт. 6).

В стыкахпанелей, передающих усилия от арматуры через косынку на стыковую накладку сэксцентриситетом, обязательно должны предусматриваться анкеры из арматурыпериодического профиля. Длина анкерных стержней, приваренных к пластине втаврили внахлестку, должна быть не менее lan,определяемой по указаниям п. 5.7.

Еслинеобходимую расчетную длину анкеров трудно выдержать из-за температуры,превышающей предельно допустимую температуру применения арматуры,устанавливаемой по расчету (см. табл. 17), то допускается уменьшать длинуанкеров с обязательной приваркой к их концам дополни. тельных пластин (черт.7).

 

 

Черт. 5. Стыки элементов сборных конструкций изжаростойкого бетона

а —стык ребристых панелей в стенах; б — стык ребристых панелейв покрытиях;

в —стык ребристых панелей с консольными выступами; г стык двухслойных панелей; д стыкпанелей с окаймляющим арматурным каркасом; е стык панелей с окаймляющим каркасом из тяжелого жаростойкого бетона; ж— стык панелей из легкого жаростойкого бетона; 1 —тяжелый жаростойкий бетон; 2 арматурныйкаркас;

3 легкийжаростойкий бетой с D 1100 и менее; 4 брусок сечением 5х5 см из тяжелого жаростойкогобетона; 5 стержень диаметром 6 мм; 6 жаростойкий раствор; 7 уголок жесткостипанели; 8 — жаростойкий легкий бетон с D 1200 и более; 9 анкер; 10 теплоизоляционнаяпрослойка толщиной 10—20 мм; 11 —металлический лист; 12 стыковая накладка

 

 

Черт. 6. Соединения арматуры в стыках элементов сборныхконструкций

из жаростойкого бетона

а —нахлесточное соединение с металлической накладкой из листовой стали;

б —стыковое соединение по ГОСТ 19292-75; в — стыковоесоединение

по ГОСТ 14098-68; г нахлесточное соединение

 

 

Черт. 7. Деталь стыка арматуры четырех панелей изжаростойкого железобетона

1 арматура; 2 косынка; 3 — стыковая накладка; 4 сварка; 5 — анкер арматуры;

6 анкер косынки; 7 анкерующая пластинка

 

 

ОТДЕЛЬНЫЕ

КОНСТРУКТИВНЫЕТРЕБОВАНИЯ

 

5.13.Ширина температурно-усадочного шва b взависимости от расстояния между швами l должна определяться по формуле

 

                                                (64)

 

Относительноеудлинение оси элемента et следует вычислять в зависимости от видаконструкции и характера нагрева по указаниям пп. 1.27—1.30.

Ширинутемпературно-усадочного шва, вычисленную по формуле (64), следует увеличиватьна 30 %, если шов заполняется асбестовермикулитовым раствором, каолиновой ватойили шнуровым асбестом, смоченным в глиняном растворе (черт. 8, а).

Температурно-усадочныешвы в бетонных и железобетонных конструкциях следует принимать шириной не менее20 мм.

Когда давлениев рабочем пространстве теплового агрегата не равно атмосферному,температурно-усадочный шов должен иметь уширение для установки бетонного бруса(черт. 8, б). Брус должен устанавливаться насухо без раствора. Междубрусом и менее нагретой поверхностью шов следует заполнять легко деформируемымтеплоизоляционным материалом (черт. 8, б).

В печах, гдетребуется герметичность рабочего пространства, с наружной поверхности втемпературно-усадочном шве должен предусматриваться компенсатор (черт. 8, в).

 

 

Черт. 8. Температурные швы в конструкциях изжаростойкого бетона

а —шов, заполненный шнуровым асбестом; б то же, сбетонным бруском; в — то же,

с металлическим компенсатором; 1 — шнуровыйасбест, смоченный в глиняном растворе; 2 — бетонныйбрусок; 3 — компенсатор; 4 стальной стержень диаметром б мм

 

5.14.Для организованного развития усадочных трещин в бетоне со стороны рабочегопространства теплового агрегата должны предусматриваться усадочные швы. Швышириной 2—3 мм и глубиной, равной 1/10 высоты сечения, но не менее 20 мм,следует располагать через 60—90 см вдвух взаимно перпендикулярных направлениях (черт. 9, б).

5.15.Усилия от неравномерного нагрева бетона по высоте сечения элемента допускаетсяуменьшать:

устройствомкомпенсационных швов в более нагретой сжатой зоне бетона (черт. 9, а).Компенсационные швы шириной 2—5 мм следует располагать через 60—90 см на глубину не более 0,5 высоты сеченияэлемента в направлении, перпендикулярном к действию сжимающих усилий отвоздействия температуры;

повышениемтемпературы растянутой арматуры, расположенной у менее нагретой грани бетона,посредством увеличения толщины защитного споя бетона или устройством наружноетеплоизоляции.

 

 

Черт. 9. Швы со стороны нагреваемой поверхности вконструкциях

из жаростойкого бетона

а — компенсационные; б усадочные; 1 — компенсационный шов шириной 2 — 5 мм;

2 — усадочныйшов глубиной 0,1 hf и шириной 2 — 3 мм

 

5.16. Вжелезобетонных конструкциях из жаростойкого бетона для восприятия растягивающихусилий, как правило, следует устанавливать арматуру у менее нагретой гранисечения элемента.

Если вконструкциях от нагрузки растягивающие усилия возникают со стороны болеенагретой грани сечения элемента, то арматура может воспринимать растягивающиеусилия при температуре, не превышающей предельно допустимую температуруприменения арматуры, устанавливаемой по расчету (см. табл. 17).

Для снижениятемпературы арматуры допускается увеличивать толщину защитного слоя бетона уболее нагретой грани сечения элемента до 6 диаметров продольной арматуры илипредусматривать теплоизоляцию из легкого жаростойкого бетона.

На границебетонов разных видов следует устанавливать конструктивную арматуру изжаростойкой стали диаметром не более 4 мм, которая должна быть приварена кхомутам (черт. 10).

Температуранагрева конструктивной арматуры не должна превышать предельно допустимуютемпературу применения конструктивной арматуры, указанную в табл. 17.

 

 

Черт. 10. Конструкция нагибаемого железобетонногоэлемента. нагреваемого

до температуры более 400 °С со сторонырастянутой зоны

1 — тяжелый жаростойкий бетон; 2 —теплоизоляционный слой из легкого жаростойкого бетона; 3 — сетка изжаростойкой стали диаметром 4 мм; 4 — продольная рабочаяарматура

 

5.17.Несущие и ненесущие конструкции тепловых агрегатов следует выполнять из сборныходнослойных или многослойных элементов. Сборные ограждающие конструкции, какправило, предусматриваются из блоков, плит и панелей.

В двухслойныхпанелях, проектируемых из разных видов жаростойкого бетона, теплоизоляционныйлегкий жаростойкий бетон мажет предусматриваться как со стороны рабочегопространства, так и с наружной стороны теплового агрегата.

Для улучшениясовместной работы отдельных слоев бетона допускается предусматривать установкуконструктивной арматуры или анкеров. Арматура должна заходить в каждый спойбетона на глубину не менее 50 мм. Если в зоне сопряжения отдельных слоев бетонатемпература превышает предельно допустимую температуру примененияконструктивной арматуры, указанную в табл. 17, то для усиления связи междуспоями допускается устраивать выступы или бетонные шпонки.

В ребристыхпанелях плиту и ребра следует выполнять из тяжелого или легкогоконструкционного жаростойкого бетона (см. черт. 9,б). В местахсопряжения ребер с плитой необходимо устраивать вуты. Между ребрами с менеенагретой стороны следует располагать тепловую изоляцию из легкого жаростойкогобетона или из теплоизоляционных материалов. В ребрах панели следуетпредусматривать арматурные каркасы, которые должны быть заведены в бетон плитыне менее чем на 50 мм. При необходимости снижения температуры рабочей арматуры,устанавливаемой в ребрах, ребра могут выступать за наружную поверхностьтепловой изоляции. Плиту панели следует армировать конструктивной сварнойсеткой из арматуры диаметром не более 4 мм с расстояниями между стержнями неменее 100 мм.

Температуранагрева сварной сетки не должна превышать предельно допустимую температуруприменения конструктивной арматуры, указанную в табл. 17. Если температуранагрева плиты панели превышает предельно допустимую температуру примененияконструктивной арматуры, допускается плиту не армировать.

Для  ненесущихоблегченных ограждающих конструкций тепловых агрегатов следует предусматриватьлегкие жаростойкие бетоны и эффективные теплоизоляционные материалы.

В двухслойныхпанелях на металлическом листе легкий жаростойкий бетон следует крепитьанкерами, приваренными к листу (черт. 11, а). Анкеры должны приниматьсяиз стержней диаметром б — 10 мм или полосы 3х20 мм. Длина анкера должна быть неменее половины толщины футеровки, а расстояния между ними — не более 250 мм.Металлический лист толщиной не менее 3 мм должен иметь отогнутые края илиприваренные "на перо" по контуру уголки.

В панелях сокаймляющим каркасом прямоугольного или трапециевидного сечения ребра должныпредусматриваться из тяжелого или легкого конструкционного жаростойкого бетона,а пространство между ребрами на всю толщину следует заполнять теплоизоляционнымлегким жаростойким бетоном. Ребра следует армировать плоскими каркасами,расположенными с менее нагретой стороны (черт. 11, б).

В панелях сокаймляющим арматурным каркасом сварной каркас следует располагать по периметрупанели у менее нагретой стороны (черт. 11, в).

Креплениепанелей к каркасу должно осуществляться на болтах или на сварке так, чтобыпанели могли свободно перемещаться при нагреве.

В конструкцияхтепловых агрегатов из монолитного железобетона со стороны рабочего пространствав углах сопряжения стен, а также стен с покрытием и перекрытием следуетпредусматривать вуты.

Притемпературе рабочего пространства тепловых агрегатов свыше 800 °С ограждающую конструкцию с целью увеличенияее термического сопротивления следует решать многослойной с включением в еесостав слоев из эффективной теплоизоляции (черт. 11, г).

Многослойнаянесущая или самонесущая конструкция со стороны рабочего пространства должнаиметь футеровочную плиту из жаростойкого бетона, с ненагреваемой стороны —несущее основание в виде железобетонной плиты или металлического листа сокаймляющими уголками, а между ними слой теплоизоляции, причем волокнистыеогнеупорные материалы следует применять в температурных зонах сеченияконструкции, где нельзя применять более дешевые и менее дефицитные материалы, например,плиты или маты из минеральной ваты.

Дляобеспечения надежного соединения несущего и футеровочного слоев многослойнойфутеровки рекомендуется применять пространственные анкеры в виде соединенныхмежду собой крестообразно установленных гнутых стержней, расположенныхперпендикулярно к арматурной сетке (черт. 12).

 

 

Черт. 11. Конструкция панелей иг легкого жаростойкогобетона

а —двухслойная панель на металлическом листе; б панель сокаймляющим каркасом из тяжелого жаростойкого бетона; в —панель с окаймляющим арматурным каркасом;

г —панель со стальными анкерами и эффективной теплоизоляцией; 1 уголок жесткости панели; 2 металлическийлист; 3 анкер; 4 легкий жаростойкий бетон

с D 1100 и менее; 5 — легкий жаростойкийбетой с D 1200 и более; 6 — окаймляющийкаркас из тяжелого жаростойкого бетоне; 7 арматурный каркас; 8 — эффективнаятеплоизоляция; 9 усадочный шов; 10 шайба

 

 

Черт. 12. Пространственный анкер в многослойнойконструкции панели

с железобетонной несущей плитой

1 — пространственныйанкер; 2 — железобетонная несущая плита; 3 —минераловатная изоляция; 4 плитная изоляция;5 — арматурная сетка; 6 — футеровочная плита

из жаростойкого бетона

 

Пространственныеанкеры устанавливают в швах плитной и минераловатной изоляции.

Расстояниемежду анкерами рекомендуется принимать в пределах 0,7 — 1 м, а расстояние откраев панели до центра пространственного анкера — кратным размеру плиттеплоизоляции и равным половине расстояния между анкерами. Плита изжаростойкого бетона, закрепленная с помощью анкеров, от действия собственноговеса в горизонтальном положении панели будет работать как двухконсольнаясистема с максимальными значениями растягивающих усилий в сечениях подпространственными анкерами, где имеются местные арматурные сетки, включенные впространственный анкер для увеличения площади анкеровки.

Футеровочнаяплита из жаростойкого бетона в укрупненных монтажных элементах разрезаетсяшвами шириной 2 мм на отдельные части таким образом, чтобы каждый отдельныймонолитный участок бетонной футеровки крепился к основанию панели четырьмя илидвумя анкерами.

5.18.Конструкции,   перекрывающие  рабочее пространство теплового агрегата, могутбыть свободно опертыми на стены, подвесными или монолитно связанными состенами. Для покрытий при пролетах более 4 м должны преимущественнопредусматриваться подвесные балки, плиты и панели. Расчетную схему работыподвесной конструкции следует принимать как для двухконсольной балки, при этомне должно допускаться возникновения растягивающих напряжении в бетоне состороны более нагретой поверхности. Подвесные конструкции не должнывоспринимать никаких внешних нагрузок, кроме собственного веса, и на них недолжны устраиваться мостики или настилы для хождения обслуживающего персонала.

Купола и сводыдолжны иметь стрелу подъема не менее 1/12 пролета в свету.

Купола и сводыс плоской верхней поверхностью у пяты должны иметь компенсационный шов шириной20 — 40 мм на глубину, равную высотесечения в замке (черт. 13). Следует предусматривать заполнение шва легко деформируемымматериалом и покраску пят тонким слоем битумного лака. За осевую пинию в такихкуполах и сводах допускается принимать дугу окружности, проведенную через центрпяты и середину высоты сечения в центре пролета.

 

 

Черт. 13. Конструкция купола перекрытия стехнологическими отверстиями

из жаростойкого бетоне для крутого теплового агрегата

1 — бетонныйкупол; 2 — компенсационный шов толщиной 20 — 40 мм, заполненный легкодеформируемым материалом; 3 — сетка из проволоки диаметром до 6 мм,приваренная к кожуху; 4 кожух; 5 —пята купола; 6 — шов бетонирования

 

В куполах исводах с плоской верхней поверхностью при высоте сечения в замке более 250 ммкроме основной рабочей арматуры, установленной со стороны менее нагретойповерхности, необходимо предусматривать конструктивную сетку из проволокидиаметром не более 6 мм с ячейкой не менее 100х100 мм, которую следуетрасполагать в бетоне с температурой, не превышающей предельно допустимуютемпературу применения конструктивной арматуры (см. табл. 17). Эта сетка должнасоединяться хомутами с основной арматурой (черт. 14).

5.19.Рабочую арматуру в железобетонных конструкциях, перерезаемую различнымитехнологическими отверстиями, следует приваривать к рамкам из арматуры илипроката, устанавливаемым вокруг отверстий. Размеры рамки должны приниматьсятакими, чтобы толщина бетона со стороны отверстия была достаточной дляобеспечения температуры рамки, не превышающей предельно допустимую температуруприменения арматуры, устанавливаемой по расчету по табл. 17.

 

 

Черт. 14. Конструкция железобетонного купола покрытия сплоской верхней поверхностью из жаростойкого бетона для круглого тепловогоагрегата

1 — купол; 2 пята купола; 3 — опорное кольцо; 4 шов бетонирования; 5 — кожух;

6 —теплоизоляционная прослойка толщиной 20—40 мм; 7 — рабочая арматураопорного кольца; 8 — компенсационный шов шириной 20—40 мм, заполненныйлегко деформируемым материалом; 9 — рабочая арматура купола; 10 —хомут их проволоки диаметром 6 мм; II — сетка из проволоки диаметром до6 мм

 

Площадьсечения рамки в каждом направлении должна быть достаточной для восприятияусилий в перерезанных стержнях.

Отверстиябольшого размера следует окаймлять армированными бортовыми замкнутыми рамами.Сечение стенок бортовых рам определяют из расчета на усилия от воздействиятемпературы и нагрузки.

5.20.Фундаменты, борова и другие сооружения. расположенные под землей иподвергающиеся нагреву, должны находиться выше наиболее возможного уровнягрунтовых вод. При наличии воды следует предусматривать гидроизоляцию.

5.21.Кожухи тепловых агрегатов из листовой стали допускается предусматривать, когданеобходимо обеспечить газонепроницаемость конструкции и когда имеется большоеколичество отверстий или точек крепления оборудования.

Соединениекожуха с бетоном следует осуществлять арматурными сетками или анкерами,приваренными к кожуху (см. черт. 13).

5.22.Если жаростойкий бетон подвержен сильному истирающему воздействию со сторонырабочего пространства, то его следует защищать металлической панцирной сеткой,по которой наносится слой торкретбетона, или блоками из наиболее стойкого вэтих условиях жаростойкого бетона или огнеупора.

 

ТРЕБОВАНИЯ,УКАЗЫВАЕМЫЕ В ПРОЕКТАХ

 

5.23. Врабочих чертежах конструкций или в пояснительной записке к проекту должны бытьдополнительно указаны:

а) наибольшаятемпература нагрева конструкции при эксплуатации, принятая в расчете;

б) вид и классбетона по предельно допустимой температуре применения;

в) классбетона по прочности на сжатие и требуемая прочность бетона при температуре вовремя эксплуатации;

г) виды(классы) арматуры и марка жаростойкой стали;

д) видувлажнения бетона и его периодичность при эксплуатации;

е) прочностьбетона при отпуске сборных элементов предприятием-изготовителем;

ж) способыобетонирования стыков и узлов, марка и состав раствора для заполнения швов встыках элементов.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ1

Справочное

 

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕОБОЗНАЧЕНИЯ

 

УСИЛИЯ ОТВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

В ПОПЕРЕЧНОМСЕЧЕНИИ ЭЛЕМЕНТА

 

Mt — изгибающий момент;

Nt продольная сила;

Qt— поперечная сила.

 

ХАРАКТЕРИСТИКАПРЕДВАРИТЕЛЬНО

НАПРЯЖЕННОГОЭЛЕМЕНТА

 

P —усилие     предварительного обжатия, определяемое по СНиП 2.03.01-84 с учетомпотерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих  рассматриваемой стадии работы элемента;

ssp и s’sp предварительныенапряжения соответственно в напрягаемой арматуре Sи S’, которые принимаются по СНиП 2.03.01-84 с учетом потерьпредварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадииработы элемента;

e0p- эксцентриситет усилия предварительного обжатия P относительноцентра тяжести приведенного сечения, определяемого по СНиП 2.03.01-84, привеличинах ssp и s’sp с учетом первых и вторых основных потерь;

sbp сжимающие напряженияв бетоне на уровне центров тяжести продольной арматуры Sи S’ после проявления всех основных потерь,которое определяется по формуле (16).

 

ХАРАКТЕРИСТИКАМАТЕРИАЛОВ

ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИТЕМПЕРАТУРЫ

 

Rb,tem и Rbtt расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению для предельных состоянийпервой группы;

Rb,tem,serи Rbtt,ser  расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению для предельных состоянийвторой группы;

Rst и Rst,ser расчетные    сопротивления арматурырастяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;

Rswt и Rsct — расчетные сопротивленияпоперечной арматуры растяжению при расчете сечений, наклонных к продольной осиэлемента на действие поперечной силы и арматуры сжатию для  предельныхсостояний первой группы;

Еbt модуль упругости бетона;

Еst — модуль упругости арматуры;

sst, sbtt и sb,tem — напряжения врастянутой арматуре, в растянутом и сжатом бетоне, в сечении с трещиной отвоздействия температуры;

ss, sbt и sb— то же, от нагрузки;

ss,tot, sbt,tot и sb,tot — то же, от суммарного воздействия температуры и нагрузки;

att,acs и abt— коэффициенты    линейного температурного расширения, температурной усадки итемпературной деформации бетона;

astкоэффициент линейного температурного расширения арматуры;

astm— коэффициент температурного расширения растянутой арматуры в бетоне с учетомвлияния работы бетона между трещинами, определяемый по формуле (49).

 

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕХАРАКТЕРИСТИКИ

 

b —ширина прямоугольного сечения и ширина ребра таврового и двутаврового сечения;

bf,b’f ширина полки таврового и двутаврового сечения соответственнов растянутой и сжатой зоне;

h —высота прямоугольного таврового и двутаврового сечений;

hf, h’f — высота полки таврового и дву. таврового сечениясоответственно в растянутой и сжатой зонах;

a, а’ — расстояния от равнодействующего усилия варматуре соответственно S и S’ до ближайшей грани сечения;

h0 — рабочая высота сечения;

hu рабочая высота сечения над швом;

hf — высота полки таврового сечения;

hw высота ребра тавровогосечения;

 — кривизна оси элемента от воздействия температуры при нагреве, при остывании от усадки бетона и при остывании отусадки и ползучести бетона;

у —расстояние от центра тяжести приведенного   сечения   до растянутой грани вформулах (5), (14) и (15) и до менее нагретой грани в формулах (23) и (30);

ys и y’s —расстояние от центра тяжести приведенного сечения элемента до равнодействующейусилий в арматуре S и S’;

I —момент инерции сечения бетона относительно центра тяжести сечения элемента,вычисляемый без учета температуры как для ненагретого бетона (формула 1 );

Ired— момент инерции приведенного сечения   элемента  относительно его центратяжести. определяемый по указаниям п. 1.15;

ft,et— прогиб и удлинение элемента от нагрева;

ecsи ecsc— укорочение элемента от усадки и от усадки и ползучести бетона при остывании.

 

ТЕМПЕРАТУРЫ

 

tb— температура бетона;

ts и t’s — температура арматуры Sи S’;

ti температура среды со стороны источника тепла;

te температура воздуха с наружной стороны элемента;

tbw— температура бетона в центре тяжести приведенного сечения;

tbc средняя температура бетона сжатой зоны;

tbu температура бетона всечении над швом.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ2

Рекомендуемое

 

УКАЗАНИЯ ПОПРИМЕНЕНИЮ ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА

В ЭЛЕМЕНТАХКОНСТРУКЦИЙ

 

 

Наименование теплового агрегата

 

Элементы из жаростойкого бетона

Температура рабочего пространства печи, °С

Рекомендуемый состав бетона

по табл. 9, №

 

I. В черной металлургии

 

Доменная печь

Фурменные приборы

 

1300

16, 19

 

Шахта, пень лещади

 

1200

11

 

Газоотводы и наклонный газопровод

 

800

23, 24

 

Пылеуловитель

 

800

23, 24

Вагранки для плавки чугуна

Стены колосника и плавильного пояса

 

1300

19

Воздухонагреватели доменной печи

Стены (нижняя часть), днище

 

 

1200

11

 

Борова

 

800

23, 24

Обжиговые машины агломерационного производства

 

Нижний коллектор и газоотводы

800

23, 24

 

Верхний коллектор

 

800

23, 24

Нагревательные колодцы

Стенды рабочих ячеек, под,  крышка

 

1300

19, 21

Методические нагревательные печи

 

Изоляция глиссажных труб и стены на высоту 1 м

1200

19

Ямные печи для замедленного охлаждения

 

Стены

800

23, 24

Коксовые батареи

Фундаменты и борова

 

600

23,24

 

II. В цветной металлургии

 

Графитировочные печи

Стены

 

1200

11

Печи кипящего слоя

 

Своды и решетка

1100

11, 15

Алюминиевые и магниевые электролизеры

 

Днища

1000

10, 11

Электролизеры сверхчистого алюминия

 

1000

10, 11

Термические, нагревательные, отжиговые печи

 

Стены, свод и под

1200

11, 19

Пылевые камеры

 

Стены и покрытие

800

15

Печи для плавления лома алюминия

 

Стены и свод

1000

15

Надземные и подземные газоходы

 

Днище, стены и свод

1100

11, 15

Фосфорные электропечи

 

Свод

1100

15

Ферросплавные печи

 

Днище и стены

1000

10, 11

Камерные печи

 

Свод, стены, под

1200

19

Электролитические ванны цветной металлургии

 

Стены

1000

10, 11

 

III. В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

 

Трубчатые печи

Стены камеры радиации

 

1000

33—37

 

Своды камеры радиации

 

1000

33—37

 

Стены камеры конвекции

 

1000

23, 24, 25, 26

 

Своды камеры конвекции

 

1000

23, 24, 25, 26

Вертикально-секционные печи

Стены камеры радиации

 

900

33—37

Трубчатые печи беспламенного горения типа Б

 

Фундаменты, стены, свод, под, перевальные стенки

800

10, 11

Трубчатые печи беспламенного горения типа 3Р

 

Стены, свод, под

850—1100

23—26, 33—37

Трубчатые печи настильные типа 3Д

 

То же

900—1100

23—26, 33—37

Трубчатые печи настильные типа В

 

Стены, свод, под

800

22

Вертикально-факельные печи типа ГС

 

Стены камер конвекции и радиации, свод, подовая часть

 

900

23—26, 33—37

Объемно-настильные печи с разделитель ной стенкой типа ГН

 

То же

900—1100

23—26, 33—37

Цилиндрические, факельные, типа ЦС

Стены камер конвекции и радиации, свод, подовая часть

 

800—1100

23—37

Цилиндрические печи типа ЦД настильные с дифференци-рованным подводом воздуха

 

То же

800—1100

23—37

Каталитического риформинга и гидроочистки типа Р многокамерные

 

Стены, свод, подовая часть

1250

19—21

Надземные газоходы трубчатых печей

 

Все элементы

600

22—32

Подземные газоходы трубчатых печей

 

То же

800

10, 11

 

IV. В промышленности строительных материалов

 

Туннельные печи для обжига обыкновенного глиняного кирпича

 

Стены и своды зон подогрева и охлаждения

800

10, 11

 

Стены и свод зоны обжига

 

1100

19

Вращающиеся печи для обжига цемента

 

Зона цепной завесы и откатная головка

1000

10, 11

Кольцевые печи для обжига кирпича

 

Покрытие, стены, под

1000

10, 11

 

V. В различных отраслях промышленности

 

Борова и газоходы для температур до 350 °С

 

Стены, свод

350

2—4

Борова и газоходы для температур до 800 °С

 

То же

800

6—9

Паровые котлы, экономайзеры, котлы-утилизаторы

 

Футеровка стен

800

10, 11

Фундаменты тепловых агрегатов

Элементы, нагревающиеся до температур выше 200 °С, но не более 800 °С

 

800

6—9

Полы горячих цехов

 

7, 8

Колпаковые печи для обжига металла

 

800

10, 11

Обжиговые печи электродной промышленности

 

1400

20, 21

Сушильные печи

 

Покрытие, станы, под

1000

10, 11

Котлы различного назначения

Футеровка экранированных стен

 

800

23—37

Нагревательные, прокатные, кузнечные и конвейерные печи

 

Стены, под, глиссажные и опорные трубы

1200

19, 21

Печи для обжига сернистых материалов

 

Стены, свод, под

1000

15—18

Печи для обжига санитарно-технического оборудования

 

Свод

1100

19

 

 

 


   
Справочник ГОСТов, ТУ, стандартов, норм и правил. СНиП, СанПиН, сертификация, технические условия

Выставки и конференции по рынку металлов и металлопродукции

Установите мобильное приложение Metaltorg: