Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур (к СНиП 2.03.01 - файл n1.doc

Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур (к СНиП 2.03.01
Скачать все файлы (2145.5 kb.)

Доступные файлы (2):
n1.doc3423kb.11.08.2005 13:23скачать
n2.docскачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25
#G0

ПОСОБИЕ

по проектированию бетонных и железобетонных конструкций,

предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и

высоких температур

(к #M12291 871001237СНиП 2.03.04-84#S)

РАЗРАБОТАНО НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. А.Ф.Милованов - руководитель темы; кандидаты техн. наук В.Н.Горячев, В.М.Милонов, В.Н.Самойленко; Т.Н.Малкина) с участием ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР (канд. техн. наук В.Г.Петров-Денисов; В.А.Тарасова, Е.Н.Бальных), Макеевского ИСИ Минвуза УССР (канд. техн. наук А.П.Кричевский); Харьковского Промстройниипроекта Госстроя СССР (кандидаты техн. наук И.Н.Заславский, С.Л.Фомин).
РЕКОМЕНДОВАНО к изданию решением секции теории железобетона и арматуры научно-технического совета НИИЖБ Госстроя СССР.
УТВЕРЖДЕНО приказом НИИЖБ Госстроя СССР от 25 апреля 1985 г. N 25

Содержит основные положения по расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях систематического воздействия повышенных (свыше 50 до 200 °С) и высоких (свыше 200 °С) технологических температур.
Приведены примеры расчета прочности, деформаций, образования и раскрытия трещин от воздействия температуры и нагрузки.
Для инженерно-технических работников проектных организаций, научных работников, преподавателей строительных вузов, аспирантов и студентов.
При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале "Бюллетень строительной техники", "Сборнике изменений к строительным нормам и правилам" Госстроя СССР и информационном указателе "Государственные стандарты СССР" Госстандарта.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Опыт проектирования, строительства и эксплуатации различных сооружений из обычного и жаростойкого железобетона подтверждает, что можно достигнуть длительного срока службы сооружения, если правильно будут учтены неблагоприятные влияния температуры.
Применение сборного жаростойкого бетона и железобетона в виде крупных блоков и панелей открывает широкие возможности индустриализации строительства, уменьшения трудозатрат. Кроме того, в ряде случаев значительно сокращаются сроки строительства.
В Пособии приведены требования #M12291 871001237СНиП 2.03.04-84#S "Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур", а также #M12291 871001190СНиП 2.03.01-84#S "Бетонные и железобетонные конструкции", необходимые для проектирования. В скобках даны номера пунктов #M12291 871001237СНиП 2.03.04-84#S.
При составлении Пособия использованы результаты отечественных и зарубежных работ по изучению механических и реологических свойств бетона и арматуры в условиях воздействия повышенных и высоких температур, а также исследования изгибаемых, сжатых и внецентренно растянутых элементов, круглых и прямоугольных плит, элементов труб, боровов, сводов, рам и куполов из жаростойкого бетона и железобетона при воздействии температур.
На основе этих исследований разработаны общие принципы конструирования бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур.
В Пособии детализируются отдельные положения по расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций с обычной и предварительно напряженной арматурой, даются практические методы расчета прочности (проверка прочности и подбор арматуры), деформаций, образования и раскрытия трещин в железобетонных элементах при систематическом воздействии повышенных и высоких технологических температур и нагрузок, приводятся рекомендации по расчету наиболее массовых конструкций печей (сводов, куполов, фундаментов и т.д.) и других тепловых агрегатов.
В Пособии даны примеры расчета, охватывающие типичные случаи, встречающиеся в практике проектирования.
Единицы физических величин, приведенные в Пособии, соответствуют "Перечню единиц физических величин, подлежащих применению в строительстве".
В таблицах нормативные и расчетные сопротивления и модули упругости материалов приведены в МПа (кгс/см).
В Пособии использованы буквенные обозначения и индексы к ним в соответствии с СТ СЭВ 1565-79. Основные буквенные обозначения применяемых величин приведены в приложении 6.


1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ


ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Настоящее Пособие распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях систематического воздействия повышенных (свыше 50 до 200 °С) и высоких (свыше 200 °С) технологических температур (далее - воздействие температур).
Проектирование железобетонных дымовых труб, резервуаров и фундаментов доменных печей, работающих при воздействии температуры свыше 50 °С, должно производиться с учетом дополнительных требований, предъявляемых к этим сооружениям соответствующими нормативными документами.
1.2. Выбор конструктивных решений должен производиться исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, достигаемого путем:
применения эффективных строительных материалов и конструкций;
снижения веса конструкций;
наиболее полного использования физико-механических свойств материалов;
использования местных строительных материалов;
соблюдения требований по экономному расходованию основных строительных материалов.
1.3. При проектировании зданий, сооружений и тепловых агрегатов должны приниматься четкие конструктивные схемы, обеспечивающие необходимую прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость конструкции на всех стадиях возведения и при эксплуатации.
1.4. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях.
При выборе элементов сборных конструкций должны предусматриваться преимущественно предварительно напряженные конструкции из высокопрочных бетонов и арматуры, а также конструкции из легких бетонов, где их применение не ограничивается требованиями других нормативных документов.
Целесообразно укрупнять элементы сборных конструкций, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, условия изготовления и транспортирования.
1.5. Для монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку, а также укрупненные унифицированные пространственные арматурные каркасы.
1.6. В сборных конструкциях особое внимание должно быть обращено на прочность и долговечность соединений.
Конструкции узлов и соединений элементов должны обеспечивать надежную передачу усилий, прочность самих элементов в зоне стыка, а также связь дополнительно уложенного бетона в стыке с бетоном конструкции.
1.7. Конструкции рассматриваются как бетонные, если их прочность в стадии эксплуатации обеспечивается одним бетоном.
1.8. Численные значения расчетных характеристик бетона и арматуры, предельных величин ширины раскрытия трещин и прогибов применяются только при проектировании; для оценки качества конструкции следует руководствоваться требованиями соответствующих стандартов и нормативных документов.
1.9 (#M12293 0 871001237 77 77 2100487683 4 3923442179 1159957204 469936723 22251.1#S). Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных температур, следует предусматривать, как правило, из обычного бетона.
Фундаменты, которые при эксплуатации постоянно подвергаются воздействию температуры до 250 °С включ., допускается предусматривать из обычного бетона.
Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия высоких температур, следует предусматривать из жаростойкого бетона.
Несущие элементы конструкций тепловых агрегатов, выполняемые из жаростойкого бетона, сечение которых может нагреваться до температуры свыше 1000 °С, допускается принимать только после их опытной проверки.
Жаростойкие бетоны в элементах конструкций тепловых агрегатов следует применять согласно указаниям прил.1.
В настоящем Пособии приняты следующие наименования бетонов: обычный (#M12291 1200000342ГОСТ 25192-82#S); жаростойкий (#M12291 9052226ГОСТ 20910-82#S).
Классы по предельно допустимой температуре применения жаростойкого бетона приведены в зависимости от вида вяжущего, заполнителей, тонкомолотых добавок и отвердителя.
1.10 (#M12293 1 871001237 77 78 4291814449 1159957205 2768308861 1087696 1546430786 24625298191.2#S). Для конструкций, работающих под воздействием температуры свыше 50 °С в условиях периодического увлажнения паром, технической водой и конденсатом, необходимо соблюдать требования пп.1.19; 2.5; 2.10; 2.11; 2.13 и 5.14.
При невозможности обеспечения указанных требований расчет таких конструкций допускается производить только на воздействие температуры и нагрузки без учета периодического увлажнения. При этом в расчете сечения не должны учитываться крайние слои бетона толщиной 20 мм с каждой стороны, подвергающиеся замачиванию в течение 7 ч, и толщиной 50 мм при длительности замачивания бетона более 7 ч или должна предусматриваться защита поверхности бетона от периодического замачивания.
Окрашенная поверхность бетона или гидроизоляционные покрытия этих конструкций должны быть светлых тонов.
1.11 (#M12293 0 871001237 77 79 848473149 1159276320 285180879 1087418127 721095200 10883281.3#S). Циклический нагрев - длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция периодически подвергается повторяющемуся нагреву с колебаниями температуры более 30% расчетной величины при длительности циклов от 3 ч до 30 дней.
Постоянный нагрев - длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция подвергается нагреву с колебаниями температуры до 30% расчетной величины.
1.12 (#M12293 1 871001237 77 80 4292900552 1106937776 1159957205 1259 1890525753 37874969181.4#S). При проектировании конструкций из жаростойких бетонов по #M12291 9052226ГОСТ 20910-82#S необходимо учитывать дополнительные требования "Руководства по возведению тепловых агрегатов из жаростойкого бетона" (М.: Стройиздат, 1983) к исходным материалам для жаростойких бетонов, подбору их состава и технологии приготовления, а также особенности производства работ.


ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.13. Бетонные и железобетонные конструкции, работающие в условиях воздействия повышенных и высоких температур, должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (предельным состояниям первой группы) и по пригодности к нормальной эксплуатации (предельным состояниям второй группы).
Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечивать конструкции от:
хрупкого, вязкого или иного характера разрушения (расчет по прочности с учетом, в необходимых случаях, прогиба конструкции перед разрушением);
потери устойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т.п.) или ее положения (расчет на опрокидывание и скольжение подпорных стен, внецентренно нагруженных высоких фундаментов, расчет на всплывание заглубленных или подземных резервуаров, насосных станций и т.п.);
усталостного разрушения (расчет на выносливость конструкций, находящихся под воздействием многократно повторяющейся нагрузки подвижной или пульсирующей; подкрановых балок, рамных фундаментов и перекрытия под некоторые неуравновешенные машины и т.п.);
разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздействия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания и т.п.).
Расчет по предельным состояниям второй группы должен обеспечивать конструкции от:
образования трещин, а также чрезмерного или длительного раскрытия (если по условиям эксплуатации образование или длительное раскрытие трещин недопустимо);
чрезмерных перемещений (прогибов, углов поворота, углов перекоса и колебаний).
1.14. Расчет по предельным состояниям конструкции в целом, а также отдельных ее элементов, как правило, производится для всех стадий: изготовления, транспортирования, возведения и эксплуатации, при этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным решениям.
1.15 (#M12293 0 871001237 77 81 2100487683 4 3923442179 1159957204 2768308845 42949672941.5#S). При расчете бетонных и железобетонных конструкций необходимо учитывать изменения механических и упругопластических свойств бетона и арматуры в зависимости от температуры воздействия. При этом усилия, деформации, образование, раскрытие и закрытие трещин определяют с учетом воздействия нагрузки (включая собственный вес) и температуры.
Расчетные схемы и основные предпосылки для расчета бетонных и железобетонных конструкций должны устанавливаться в соответствии с условиями их действительной работы в предельном состоянии с учетом в необходимых случаях пластических свойств бетона и арматуры, наличия трещин в растянутом бетоне, а также влияния усадки и ползучести бетона как при нормальной температуре, так и при воздействии повышенных и высоких температур.
1.16 (#M12293 0 871001237 77 82 4179239484 1159957205 2768308861 4294967294 1136587311 6614804751.6#S). Расчет конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, должен производиться на все возможные неблагоприятные сочетания нагрузок от собственного веса, внешней нагрузки и температуры с учетом длительности их действия и в случае необходимости - остывания.
Расчет конструкций с учетом воздействия повышенных и высоких температур необходимо производить для следующих основных расчетных стадий работы:
кратковременный нагрев - первый разогрев конструкции до расчетной температуры;
длительный нагрев - воздействие расчетной температуры в период эксплуатации.
Расчет статически определимых конструкций по предельным состояниям первой и второй групп (за исключением расчета по образованию трещин) следует вести только для стадии длительного нагрева. Расчет по образованию трещин необходимо производить для стадий кратковременного и длительного нагрева с учетом усилий, возникающих от нелинейного распределения температуры бетона по высоте сечения элемента.
Расчет статически неопределимых конструкций и их элементов по предельным состояниям первой и второй групп должен производиться:
а) на кратковременный нагрев конструкции по режиму согласно СНиП III-15-76, когда возникают наибольшие усилия от воздействия температуры (см. п.1.23). При этом жесткость элемента в конструкции определяется согласно указаниям пп.4.28-4.30 как от кратковременного действия всех нагрузок, так и в зависимости от скорости нагрева;
б) на длительный нагрев - воздействие на конструкцию расчетной температуры в период эксплуатации, когда происходит снижение прочности и жесткости элементов в результате воздействия длительного нагрева и нагрузки.
При этом жесткость элементов определяется по указаниям пп.4.28-4.30 как для длительного действия всех нагрузок.
Расчетная технологическая температура принимается равной температуре среды цеха или рабочего пространства теплового агрегата, указанной в задании на проектирование.
Расчетные усилия и деформации от кратковременного и длительного нагрева определяются по указаниям п.1.40 с учетом коэффициента надежности по температуре.
1.17 (#M12293 1 871001237 77 83 971260297 2772289710 4 661480453 1929178847 13905811701.7#S). Величины нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности, коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные длительные, кратковременные, особые следует принимать в соответствии с требованиями СНиП II-6-74 с учетом дополнительных указаний: нагрузки, учитываемые при расчете по предельным состояниям второй группы, должны приниматься согласно указаниям пп.1.19 и 1.29. При этом к длительным нагрузкам следует относить часть полной величины кратковременных нагрузок, оговоренных в главе СНиП II-6-74, а вводимая в расчет кратковременная нагрузка принимается уменьшенной на величину, учтенную в длительной нагрузке. Коэффициенты сочетаний и другие коэффициенты снижения нагрузок относятся к полной величине кратковременных нагрузок.
Нагрузки и воздействия температуры, учитываемые при расчете конструкции по предельным состояниям первой и второй групп, следует принимать по табл.1 и 2.

Таблица 1


#G0Статическая схема конструкции и расчетная стадия работы


Нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке , температурные воздействия и коэффициенты надежности по температуре , принимаемые при расчете




по прочности


на выносливость


по деформациям


Статически определимые конструкции при длительном нагреве


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и температурные деформации при


Статически неопределимые конструкции при кратковременном нагреве


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и наибольшие усилия от воздействия температуры при


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и наибольшие усилия от воздействия температуры при


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и наибольшие усилия от воздействия температуры и температурные деформации при


Статически неопределимые конструкции при длительном нагреве


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и усилия от воздействия температуры при


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и усилия от воздействия температуры при


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и усилия от воздействия температуры и температурные деформации при



Примечания: 1. Бетонные конструкции рассчитываются только по прочности.
2. При расчете статически неопределимых конструкций кроме сочетаний воздействий температуры и нагрузок, указанных в настоящей таблице, в необходимых случаях следует проверить другие возможные неблагоприятные сочетания воздействий, в том числе и при остывании.
3. В статически неопределимых конструкциях допускается производить расчет:
а) при кратковременном нагреве только на наибольшие усилия от воздействия температуры, если усилия от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок вызывают напряжения сжатия в бетоне МПа;
б) при длительном нагреве свыше 700 °С - на совместное воздействие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок без учета усилий от длительного нагрева.
4. При расчете на кратковременный нагрев длительная нагрузка учитывается как кратковременная.
5. Коэффициент надежности по температуре должен приниматься по указаниям п.1.40.
6. При расчете прогибов следует учитывать указания п.1.29.

Таблица 2


#G0Категория требований к трещиностой-

кости железо-

бетонных конструкций

Нагрузки и коэффициент надежности по нагрузке , воздействия температуры и коэффициент надежности по температуре , принимаемые при расчете






по раскрытию трещин






по образованию трещин


непродолжительному


продолжи-

тельному


по закрытию трещин


1-я


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при * и температурные воздействия от кратковременного и длительного нагрева при *


-


-


-


2-я


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при * и температурные воздействия от кратковременного и длительного нагрева при * (расчет производится для выяснения необходимости проверки по непродолжительному раскрытию трещин и по их закрытию)


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и температурные воздействия от кратковременного и длительного нагрева при


-


Постоянные и длительные нагрузки при и температурные воздействия от длительного нагрева при


3-я


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


Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при и температурные воздействия от кратковременного и длительного нагрева при


Постоянные и длительные нагрузки при и температурные воздействия от длительного нагрева при


-


______________

* Коэффициент надежности по нагрузке и коэффициент надежности по температуре принимаются такими же, как при расчете по прочности.
Примечания: 1. Длительные и кратковременные нагрузки принимаются с учетом требований СНиП 2.03.01-84.
2. При расчете по образованию трещин от температурных воздействий необходимо учитывать требования п.4.3.
3. При расчете по раскрытию трещин от температурных воздействий необходимо учитывать различие температурных деформаций бетона и арматуры по указаниям п.4.10.
4. Коэффициент надежности по температуре должен приниматься по указаниям п.1.40.
5. Особые нагрузки учитываются в расчете по образованию трещин в тех случаях, когда наличие трещин приводит к катастрофе (взрыв, пожар и т.п.).

При расчете по прочности в необходимых случаях должны учитываться особые нагрузки с коэффициентами надежности по нагрузке , принимаемыми по соответствующим нормативным документам. При этом усилия, вызванные воздействием температуры, не учитываются.
1.18. При расчете элементов сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от собственного веса элемента следует вводить в расчет с дополнительным коэффициентом динамичности, равным:


#G0при транспортировании

1,60


при подъеме и монтаже

1,40


Для указанных выше коэффициентов динамичности допускается принимать более низкие значения, если это подтверждено опытом применения конструкций, но не ниже 1,25.
1.19. К трещиностойкости конструкций или их частей предъявляются требования соответствующих категорий в зависимости от условий, в которых работает конструкция, и от вида применяемой арматуры:
а) 1-я категория - не допускается образование трещин;
б) 2-я категория - допускается ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин при условии обеспечения их последующего надежного закрытия (зажатия);
в) 3-я категория - допускается ограниченное по ширине непродолжительное и продолжительное раскрытие трещин.
Категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций в зависимости от условий их работы, вида арматуры по предельно допустимой ширине раскрытия трещин для обеспечения сохранности арматуры в элементах, эксплуатируемых в условиях неагрессивной среды, приведены в табл.3. Нагрузки, учитываемые при расчете железобетонных конструкций по образованию трещин, их раскрытию или закрытию, должны приниматься согласно табл.2. Если в конструкциях или их частях, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2- и 3-й категорий, трещины не образуются при соответствующих нагрузках и температурах, указанных в табл.3, их расчет по непродолжительному раскрытию и по закрытию трещин (для 2-й категории) или по непродолжительному и продолжительному раскрытию трещин (для 3-й категории) не производится.
Под непродолжительным раскрытием трещин понимается их раскрытие при действии постоянных длительных и кратковременных нагрузок, кратковременного нагрева, а под длительным раскрытием - только при постоянных и длительных нагрузках и длительном нагреве.

Таблица 3


#G0




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


Условия эксплуатации конструкций


Температура арматуры, °С


стержневой классов A-I, A-II, A-III, А-IIIв и A-IV; проволочной классов B-I и Вр-I


стержневой классов A-V и A-VI; проволочной классов B-II, Вр-II, К-7 и К-19 при диаметре проволоки 3,5 мм и более


проволочной классов B-II, Вр-II и К-7 при диаметре проволоки 3 мм и менее


1. В закрытом помещении


До 100


3-я категория; ;




3-я категория; ;



3-я категория; ;






100 и выше


3-я категория; ;




3-я категория; ;



3-я категория; ;



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


До 100


3-я категория; ;




3-я категория; ;



2-я категория;



100 и выше


3-я категория; ;




3-я категория; ;



2-я категория;

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


До 100


3-я категория; ;



2-я категория;


2-я категория;


Примечание. В канатах подразумевается проволока наружного слоя.

Категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций, а также значения предельно допустимой ширины раскрытия трещин в условиях неагрессивной среды для ограничения проницаемости конструкций принимаются по #M12293 0 871001190 3704477087 78 23943 2465715556 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.03.01-84#S.
1.20. Для железобетонных слабоармированных элементов, характеризуемых тем, что их несущая способность исчерпывается одновременно с образованием трещин в бетоне растянутой зоны (см. п.4.4), площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15%.
1.21. Усилия в статически неопределимых железобетонных конструкциях от нагрузок и вынужденных перемещений (вследствие изменения температуры, влажности бетона, смещения опор и т.п.), а также усилия в статически неопределимых конструкциях при расчете их по деформированной схеме следует, как правило, определять с учетом неупругих деформаций бетона и арматуры и наличия трещин.
1.22 (#M12293 1 871001237 77 85 1115402981 15786937 4294967294 1542437004 3461788567 34493164311.9#S). Определение усилий в статически неопределимых конструкциях от внешней нагрузки, собственного веса и воздействия повышенных и высоких температур производят по правилам строительной механики методом последовательных приближений. При этом жесткость элементов определяют с учетом неупругих деформаций и наличия трещин в бетоне от одновременного действия внешней нагрузки, собственного веса и температуры.
1.23 (#M12293 2 871001237 77 24254 4292900552 1381750344 3235511617 15786959 3154 6614804751.10#S). При кратковременном нагреве усилия от воздействия температуры в элементах статически неопределимых конструкций должны определяться в зависимости от состава бетона (см. табл.11) и температуры нагрева, вызывающей наибольшие усилия:
а) при нагреве бетона N 1 свыше 50 до 250 °С - по расчетной температуре;
б) при нагреве бетонов N 2-11, 23 и 24 свыше 200 до 500 °С - по расчетной температуре; при нагреве свыше 500 °С - при 500 °С;
в) при нагреве бетонов N 12-21, 29 и 30 свыше 200 до 400 °С - по расчетной температуре, при нагреве свыше 400 °С - при 400 °С.
Для конструкций, находящихся на наружном воздухе, расчет наибольших усилий от воздействия температур выполняют по расчетной температуре воздуха в соответствии с требованиями п.1.53.
При длительном нагреве усилия от воздействия температуры следует определять в зависимости от расчетной температуры согласно указаниям п.1.16.
1.24 (#M12293 0 871001237 77 24255 4292900552 311084441 3464 1806837124 596822854 42949672921.11#S). При расчете по прочности, деформациям, а также раскрытию и закрытию трещин распределение температуры в сечениях конструкций определяют теплотехническим расчетом для установившегося режима теплового потока. При расчете по образованию трещин распределение температур в сечениях конструкций, нагреваемых со скоростью более 10 °С/ч, определяют для неустановившегося теплового потока по требованиям пп.1.47-1.53.
1.25 (#M12293 1 871001237 77 24256 4292900552 311084441 15786937 3850043571 1546430786 24625298191.12#S). При расчете усилий, вызванных воздействием температуры, в сборных элементах конструкций жесткость сечений следует уменьшить на 20%, если прочность на сжатие раствора в стыке минимум на 10 МПа меньше прочности бетона сборного элемента.
1.26 (#M12293 2 871001237 77 24257 4179239484 980596338 3862967827 4 3923442195 11599572051.13#S). Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций по прочности, схемы предельных состояний которых при расчете на воздействие температуры еще не установлены или условия наступления предельного состояния пока не могут быть выражены через усилия, может производиться через напряжения с учетом наличия трещин и развития неупругих деформаций бетона. При этом напряжения в бетоне и арматуре не должны превышать соответствующих расчетных сопротивлений.
1.27 (#M12293 3 871001237 77 24258 4292900552 311084441 4207812853 1159957205 933600057 41060260231.14#S). При расчете несущих конструкций, бетон которых неравномерно нагрет по высоте сечения элемента, часть сечения, нагретую свыше 1000 °С, допускается не учитывать.
1.28 (#M12293 4 871001237 77 24259 4292900552 311084441 980596338 4120009505 3235511631 11263117971.15#S). При расчете элементов, подвергающихся нагреву, положение центра тяжести всего сечения бетона или его сжатой зоны, а также статический момент и момент инерции всего сечения следует определять, приводя все сечение к ненагретому, более прочному бетону. Для этой цели при расчете с использованием ЭВМ сечение по высоте разбивается не менее чем на четыре части.
При расчете по прочности, деформациям и раскрытию или закрытию трещин без использования ЭВМ при прямолинейном распределении температуры бетона по высоте сечения элемента допускается разбивать сечения согласно следующим указаниям:
для элемента, выполненного из одного вида бетона, если температура бетона наиболее нагретой грани не превышает 400 °С, сечение не разбивается на части и момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести сечения принимается равным:
, (1)
где - коэффициент, принимаемый в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения по табл.16;
- коэффициент, принимаемый в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения для кратковременного нагрева по табл.18;
- коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и принимаемый для бетона составов (см. табл.11):


#G0N 1-3, 6, 7, 10, 11, 19-21

0,85


N 4, 5, 8, 9, 23, 24

0,80


N 12-18, 29, 30

0,70


для элемента, сечение которого по высоте состоит из двух видов бетона, а также прямоугольного и таврового сечений, выполненных из одного вида бетона, если температура бетона наиболее нагретой грани превышает 400 °С, сечение разбивается по высоте на две части (черт.1, );
для элемента, сечение которого по высоте состоит из трех видов бетона, или двутаврового сечения, выполненного из одного вида бетона, если температура бетона наиболее нагретой грани превышает 400 °С, сечение разбивается на три части (черт.1, ).
При расчете по образованию трещин определение напряжений от воздействия температуры производится разбивкой сечения не менее чем на четыре части независимо от температуры бетона (черт.1, ).



Черт.1. Схемы разбивки на части по высоте прямоугольного, таврового и двутаврового сечения элементов

- на 2 части; - на 3 части; - на 4 части; Ц.Т. - центр тяжести приведенного сечения; , ,..., - наибольшая температура бетона 1-, 2-,..., -той части сечения

В прямоугольном сечении элемента, выполненного из одного вида бетона, когда сечение по высоте разбивается на две части, линия раздела должна проходить по бетону, имеющему температуру, равную 400 °С.
В двутавровых и тавровых сечениях элементов, выполненных из одного вида бетона, линия раздела должна проходить по границе между ребром и полкой. В элементе, сечение которого по высоте состоит из различных видов бетонов, линия раздела должна проходить по границе бетонов.
Во всех случаях расчета арматура рассматривается как самостоятельная часть сечения.
Для элементов, состоящих по высоте из двух и более видов бетона, приведенная площадь -той части сечения, на которые разбивается все сечение элемента, определяется по формуле
, (2)
где - площадь -той части сечения;
, и - коэффициенты, принимаемые в зависимости от состава и температуры бетона в центре тяжести площади -той части сечения, как в формуле (1).
Если сечение элемента состоит из разных видов бетона, то в этой формуле правая часть умножается на отношение модуля упругости каждого вида бетона в нагретом состоянии к модулю упругости бетона, к которому приводится все сечение .
При расчете без использования ЭВМ коэффициенты и допускается определять в зависимости от средней температуры бетона -той части сечения.
Площадь ненапрягаемой нагретой растянутой и сжатой арматуры приводится к ненагретому, более прочному бетону:
; (3)

, (4)
где , - соответственно приведенная площадь растянутой и сжатой арматуры;
- модуль упругости арматуры, принимаемый по табл.37;
- коэффициент, принимаемый в зависимости от температуры арматуры по табл.35.
Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до наименее нагретой грани определяют по формуле
. (5)
Площадь приведенного сечения элемента находят по формуле
. (6)
Статический момент площадей приведенного сечения элемента относительно грани, растянутой внешней нагрузкой и воздействием температуры, определяют по формуле
, (7)
где - расстояние от центра тяжести -той части сечения бетона до наименее нагретой грани элемента, принимаемое равным
, (8)
здесь - высота -той части сечения:
. (9)
При расчете без использования ЭВМ допускается принимать
. (10)
Момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести определяют по формуле
, (11)
где - момент инерции -той части сечения бетона, определяемый по формуле
; (12)
- расстояние от центра тяжести -той части сечения бетона до центра тяжести всего приведенного сечения, определяемое по формулам:
; (13)

; (14)

. (15)
1.29. Прогибы элементов железобетонных конструкций не должны превышать их предельно допустимых величин, устанавливаемых с учетом следующих требований:
технологических (условия нормальной работы кранов, технологических установок, машин и т.п.);
конструктивных (влияние соседних элементов, ограничивающих деформации; необходимость выдерживания заданных уклонов и т.п.);
эстетических.
Величины предельно допустимых прогибов приведены в табл.4.

Таблица 4


#G0Элементы конструкции


Предельно допустимые прогибы


1. Подкрановые балки при кранах:




ручных





электрических





2. Перекрытия с плоским потолком и элементы покрытия при пролетах, м:













3,0 см








3. Перекрытия с ребристым потолком и элементы лестниц при пролетах, м:













2,5 см








4. Навесные стеновые панели (при расчете из плоскости) при пролетах, м:













3,0 см










Обозначения, принятые таблице:
- пролет балок или плит. Для консолей принимают , где - вылет консоли.
Примечание. Предельно допустимые прогибы в поз.1 и 4 обусловлены технологическими и конструктивными требованиями, в поз.2 и 3 - эстетическими требованиями.

Расчет прогибов должен производиться:
при ограничении технологическими или конструктивными требованиями на действие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок с учетом прогиба от кратковременного и длительного нагрева согласно указаниям пп.4.23-4.27;
при ограничении эстетическими требованиями на действие постоянных и длительных нагрузок с учетом прогиба от длительного нагрева согласно указаниям пп.4.23-4.27.
При этом коэффициент надежности по нагрузке и коэффициент надежности по температуре принимаются равными единице.
Для железобетонных элементов, выполненных со строительным подъемом, значения предельно допустимых прогибов могут быть увеличены на высоту строительного подъема, если это не ограничивается технологическими или конструктивными требованиями. Для других конструкций, не предусмотренных табл.4, величины предельно допустимых прогибов устанавливаются по специальным требованиям, но при этом они не должны превышать 1/150 пролета и 1/75 вылета консоли.
Предельно допустимые деформации от воздействия температуры, в элементах конструкций которых требуется их ограничение при нагревании и охлаждении, должны устанавливаться нормативными документами по проектированию соответствующих конструкций, а при их отсутствии должны указываться в задании на проектирование.
Для несвязанных с соседними элементами железобетонных плит перекрытия, площадок и т.п. должна производиться дополнительная проверка по зыбкости: добавочный прогиб от кратковременно действующей сосредоточенной нагрузки 1000 Н при наиболее невыгодной схеме ее приложения должен быть не более 0,7 мм.
1.30. При расчете по прочности бетонных и железобетонных элементов на воздействие сжимающей продольной силы должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет , обусловленный неучтенными в расчете факторами. Эксцентриситет в любом случае принимается не менее 1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения, и 1/30 высоты сечения элемента.
Кроме того, для конструкций, образуемых из сборных элементов, следует учитывать возможное взаимное смещение элементов, зависящее от вида конструкций, способа монтажа и т.п.; при отсутствии для таких конструкций экспериментально обоснованных значений случайного эксцентриситета его следует принимать не менее 1 см.
Для элементов статически неопределимых конструкций величина эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения принимается равной эксцентриситету, полученному из статического расчета конструкций, но не менее . В элементах статически определимых конструкций эксцентриситет находится как сумма эксцентриситетов - определяемого из статического расчета конструкции и случайного.
При расчете по трещиностойкости и по деформациям эксцентриситет не учитывается.
В случае, если величина эксцентриситета , определенная в соответствии с указаниями настоящего пункта, не превышает , а расчетная длина элемента прямоугольного сечения , допускается производить его расчет согласно п.3.37.
1.31. Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях должны определяться расчетом.
Допускается указанный расчет не производить для конструкций из обычного и жаростойкого бетона, если принятое расстояние между температурно-усадочными швами не превышает величин, указанных в табл.5, умноженных на коэффициенты , , и , принимаемые по табл.6.
Расстояние между температурными швами в фундаментах принимается в соответствии с расположением швов в вышележащих конструкциях.

Таблица 5


#G0Конструкции


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




Примечание. Для железобетонных каркасных зданий (поз.2а, б, г) расстояния между температурно-усадочными швами определены при отсутствии связей либо при расположении связей в середине температурного блока.

Таблица 6


#G0Факторы, обусловливающие введение коэффициента

Коэффициент




условное обозначение


числовое значение


1. Расчетная температура внутри сооружений и тепловых агрегатов, °С:






50




1,0


70




0,8


120




0,6


300




0,4


500




0,3


1000 и выше




0,1


2. Расчетная зимняя температура воздуха (наиболее холодная пятидневка), °С:






-40




1,0


-30




1,1


-20




1,2


-10




1,4


- 1




1,6


3. Относительная влажность воздуха в наиболее жаркий месяц года, %:






70 и выше




1,0


40




0,8


20




0,6


10




0,4


4. Расстояние от верха фундамента до низа подкрановых балок, а при их отсутствии - низа ферм или балок покрытия в одноэтажных зданиях (оси балок перекрытия в многоэтажных зданиях), м:






3 и менее




1,0


5




1,2


7




1,6


9 и более




2,0



Примечания: 1. При расчетной температуре внутри сооружения и тепловых агрегатов свыше 50 °С значения коэффициентов и принимаются равными единице.
2. Значения коэффициентов , , и для промежуточных значений соответственно температур и высот определяются интерполяцией.


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации