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   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   25
, принимаемые при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы, при наличии сцепления арматуры с бетоном принимаются равными соответствующим расчетным сопротивлениям арматуры растяжению но не более 400 или 330 МПа при расчете в стадии обжатия. Для арматуры класса А-IIIв указанные значения принимаются равными соответственно 200 и 170 МПа.
Значения расчетных сопротивлений арматуры сжатию для основных видов стержневой, проволочной и жаростойкой арматуры приведены соответственно в табл.29, 30 и 31.

Таблица 29


#G0Стержневая арматура класса

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



растяжению


сжатию



продольной


поперечной (хомутов и отогнутых стержней)




A-I


225 (2300)


175 (1800)


225 (2300)


A-II


280 (2850)


225 (2300)


280 (2850)


A-III диаметром, мм:








6-8


355 (3600)


285 (2900)*


355 (3600)


10-40


365 (3750)


290 (3000)*


365 (3750)


A-IV


510 (5200)


405 (4150)


400 (4000)


A-V, Ат-V


680 (6950)


545 (5550)


400 (4000)


A-VI, Aт-VI


815 (8300)


650 (6650)


400 (4000)


А-IIIв с контролем:








удлинения и напряжения


490 (5000)


390 (4000)


200 (2000)


только удлинения


450 (4600)


360 (3700)


200 (2000)


_____________

* В сварных каркасах для хомутов из арматуры класса A-III, диаметр которых меньше 1/3 диаметра продольных стержней, значение принимается равным 225 МПа (2600 кгс/см).

Таблица 30


#G0Проволочная арматура класса

Диаметр, мм


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






растяжению


сжатию





продольной


поперечной (хомутов и отогнутых стержней)




Вр-I


3


375 (3850)


270 (2750) 300 (3050)*


375 (3850)




4


365 (3750)


265 (2700) 295 (3000)*


365 (3750)




5


360 (3700)


260 (2650) 290 (2950)*


360 (3700)


B-II


3


1240 (12650)


990 (10100)


400 (4000)




4


1180 (12000)


940 (9600)


400 (4000)




5


1110 (11300)


890 (9000)


400 (4000)




6


1050 (10600)


835 (8550)


400 (4000)




7


980 (10000)


785 (8000)


400 (4000)




8


915 (9300)


730 (7450)


400 (4000)




3


1215 (12400)


970 (9900)


400 (4000)




4


1145 (11700)


915 (9350)


400 (4000)


Вр-II


5


1045 (10700)


835 (8500)


400 (4000)




6


980 (10000)


785 (8000)


400 (4000)




7


915 (9300)


730 (7450)


400 (4000)




8


850 (8700)


680 (6950)


400 (4000)


К-7


6


1210 (12300)


965 (9850)


400 (4000)




9


1145 (11650)


915 (9350)


400 (4000)




12


1110 (11300)


890 (9050)


400 (4000)




15


1080 (11000)


865 (8800)


400 (4000)


К-19


14


1175 (12000)


940 (9600)


400 (4000)


___________________

* Для случая применения в вязаных каркасах.

Таблица 31



#G0Арматура и прокат из стали марки

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




растяжению


сжатию



продольной


поперечной (хомутов и отогнутых стержней)




30ХМ


450 (4600)

-

400 (4000)

12Х13


325 (3300)


260 (2650)

325 (3300)

20Х13


345 (3500)

275 (2800)

345 (3500)

20Х23Н18, 12Х18Н9Т, 08Х17Т


150 (1550)

120 (1250)

150 (1550)

45Х14Н14В2М

245 (2500)


195 (2000)

245 (2500)



При расчете конструкций из обычного и жаростойкого бетонов, для которых расчетное сопротивление бетона принято с учетом коэффициента условий работы (см. поз.2 табл.15), допускается при соблюдении соответствующих конструктивных требований п.5.22 принимать значения равными для арматуры классов:


#G0A-IV, Aт-IVK


450 МПа

Aт-IVC, A-V, Aт-V, A-VI, Aт-VI, B-II, Вр-II, К-7 и К-19

500 МПа


При отсутствии сцепления арматуры с бетоном значение принимается равным нулю.
2.29. Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы снижаются (или повышаются) путем умножения на соответствующие коэффициенты условий работы , учитывающие: либо опасность усталостного разрушения, неравномерное распределение напряжений в сечении, низкую прочность окружающего бетона, условия анкеровки, либо работу арматуры при напряжениях выше условного предела текучести, либо изменение свойств стали в связи с условиями изготовления и влияния повышенной или высокой температуры и т.д.
Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний второй группы вводят в расчет с коэффициентом условий работы .
Расчетное сопротивление поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие поперечных сил снижается путем умножения на коэффициенты условий работы и , учитывающие особенности работы такой арматуры:
а) независимо от вида и класса арматуры - коэффициент , учитывающий неравномерность распределения напряжений в арматуре по длине рассматриваемого сечения;
б) стержневой арматуры класса A-III и Ат-IIIС диаметром менее 1/3 диаметра продольных стержней и проволочной арматуры класса Вр-I в сварных каркасах - коэффициент , учитывающий возможность хрупкого разрушения сварного соединения.
Расчетные сопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) с учетом указанных выше коэффициентов условий работы, и арматуры приведены в табл.29, 30 и 31.
Кроме того, расчетные сопротивления , и в соответствующих случаях следует умножать на коэффициенты условий работы согласно табл.32, 33 и 34.


Таблица 32


#G0Факторы, обусловливающие введение коэффициента условий работы арматуры

Характеристика арматуры


Класс арматуры и марка стали


Коэффициенты условий работы арматуры








условное обозначение


числовое значение


1. Работа арматуры на действие поперечных сил


Поперечная


Независимо от класса




См. п.2.29


2. Наличие сварных соединений арматуры при действии поперечных сил


"


A-III и Вр-I




То же


3. Многократно повторяющаяся нагрузка:










при нормальной температуре


Продольная и поперечная


Независимо от класса




См. табл.33


при нагреве


То же


То же




См. п.2.32


4. Наличие сварных соединений при многократном повторении нагрузки


Продольная и поперечная при наличии сварных соединений


A-I, A-II, А-III,

A-IV и А-V




См. табл.34


5. Зона передачи напряжений для арматуры без анкеров и зона анкеровки ненапрягаемой арматуры

Продольная напрягаемая


Независимо от класса








Продольная ненапрягаемая

То же




, где - расстояние от начала зоны передачи напряжения до рассматриваемого сечения;










и - соответственно длина зоны передачи напряжений и зоны анкеровки арматуры (см. п.5.14)


6. Работа высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести


Продольная растянутая


A-IV, A-V, A-VI, B-II, Вр-II, К-7 и К-19




См. п.3.14


7. Элементы из жаростойкого легкого бетона классов В7,5 и ниже


Поперечная


A-I, Вр-I




0,8


8. Воздействие температуры свыше 50 °С


Продольная и поперечная


Независимо от класса и марки




См. табл.35



Примечания: 1. Коэффициенты и по поз.3 и 4 учитываются только при расчете на выносливость; для арматуры, имеющей сварные соединения, эти коэффициенты учитываются одновременно; при нагреве арматуры свыше 100 °С дополнительно учитывается коэффициент .
2. Коэффициент по поз.5 кроме расчетных сопротивлений вводится также к предварительному натяжению арматуры .

Таблица 33


#G0Класс арматуры

Коэффициент условий работы арматуры при многократном повторении нагрузки и коэффициенте асимметрии цикла , равном




-1


-0,2


0


0,2


0,4


0,7


0,8


0,9


1


A-I


0,41


0,63


0,70


0,77


0,90


1,00


1,00


1,00


1,00


A-II


0,42


0,51


0,55


0,60


0,69


0,93


1,00


1,00


1,00


A-III диаметром, мм:




















6-8


0,33


0,38


0,42


0,47


0,57


0,85


0,95


1,00


1,00


10-40


0,31


0,36


0,40


0,45


0,55


0,81


0,91


0,95


1,00


A-IV


-


-


-


-


0,38


0,72


0,91


0,96


1,00


A-V


-


-


-


-


0,27


0,55


0,69


0,87


1,00


A-VI


-


-


-


-


0,19


0,53


0,67


0,87


1,00


Bp-II


-


-


-


-


-


0,67


0,82


0,91


1,00


B-II


-


-


-


-


-


0,77


0,97


1,00


1,00


K-7 диаметром, мм:




















6 и 9


-


-


-


-


-


0,77


0,92


1,00


1,00


12 и 15


-


-


-


-


-


0,68


0,84


1,00


1,00


К-19 диаметром 14 мм


-


-


-

-

-

0,63


0,77


0,96


1,00


Bp-I


-

-

0,56


0,71


0,85


0,94

1,00

1,00

1,00

А-IIIв с контролем:




















удлинений и напряжений


-


-


-


-


0,41


0,66


0,84


1,00


1,00


только удлинений


-

-

-

-

0,46

0,73

0,93

1,00

1,00



Обозначения, принятые в таблице:
, и - соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в растянутой арматуре в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно указаниям п.3.71.
Примечание. При расчете изгибаемых элементов из тяжелого бетона с ненапрягаемой арматурой значение для продольной арматуры принимается:


#G0

при





;


"




;



"



,


где и - соответственно наименьший и наибольший изгибающие моменты в расчетном сечении элемента в пределах цикла изменения нагрузки.

Таблица 34


#G0

Класс арматуры

Группа сварных соединений

Коэффициент условий работы арматуры при многократном повторении нагрузки и коэффициенте асимметрии цикла , равном






0,0


0,2


0,4


0,7


0,8


0,9


1,0


A-I, A-II


1


0,90


0,95


1,00


1,00


1,00


1,00


1,00




2


0,65


0,70


0,75


0,90


1,00


1,00


1,00




3


0,25


0,30


0,35


0,50


0,65


0,85


1,00


А-III


1


0,90


0,95


1,00


1,00


1,00


1,00


1,00




2


0,60


0,65


0,65


0,70


0,75


0,85


1,00




3


0,20


0,25


0,30


0,45


0,60


0,80


1,00


A-IV


1


-


-


0,95


0,95


1,00


1,00


1,00




2


-


-


0,75


0,75


0,80


0,90


1,00




3


-


-


0,30


0,35


0,55


0,70


1,00


A-V горячекатаная


1


-


-


0,95


0,95


1,00


1,00


1,00




2


-


-


0,75


0,75


0,80


0,90


1,00




3


-


-


0,35


0,40


0,50


0,70


1,00



Примечания: 1. Группы сварных соединений, приведенные в настоящей таблице, включают следующие типы соединений, допускаемые для конструкций при расчете на выносливость:
1-я - стыковое - по поз.6 обязательного прил.3;
2-я - крестообразное - по поз.1, стыковые - по поз.5, 8 и 9, а также по поз.10-12 и 25 - все соединения при отношении диаметров стержней, равном 1,0 (см. обязательное прил.3; тавровые - по поз.5 и 7 обязательного прил.4).
3-я - крестообразные - по поз.2 и 4, стыковые - по поз.13-26 обязательного прил.3; тавровые - по поз.1-4, 6, 8 и 9 обязательного прил.4.
2. В таблице даны значения для арматуры диаметром до 20 мм.
3. Значения коэффициента должны быть снижены: на 5% - при диаметре стержней 22-32 мм и на 10% - при диаметре свыше 32 мм.
4. В конструкциях, рассчитываемых на выносливость, соединения по поз.3 и 27 обязательного прил.3, а также по поз.10-14 обязательного прил.4 применять не допускается.

При расчете элементов конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, расчетные сопротивления арматуры необходимо, кроме того, дополнительно умножать на коэффициент условий работы , учитывающий изменение механических свойств арматуры в зависимости от нагрева, который принимается по табл.35.

Таблица 35


#G0Вид и класс арматуры, марки жаростойкой арматуры и проката

Коэф-

фици- ент


Расчет на нагрев


Коэффициенты условий работы арматуры , линейного температурного расширения арматуры и при температуре ее нагрева, °С








50-100


200


300


400


450


500


550


600


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



Кратковременный


1,00


0,95


0,90


0,85


0,75


0,60


0,45


0,30






Длительный


1,00


0,85


0,65


0,35


0,15


-


-


-






Кратковременный


1,00


0,90


0,85


0,60


0,45


0,25


0,12


0,05


Вр-I




Длительный


1,00


0,80


0,60


0,30


0,10


-


-


-


B-II, Bp-II, K-7, K-19




Кратковременный


1,00


0,85


0,70


0,50


0,35


0,25


0,15


0,10






Длительный


1,00


0,75


0,55


0,25


0,05


-


-


-


A-I, A-II, Bp-I, B-II,

Вр-II, К-7, К-19, ВСт3сп2, ВСт3Гпс5, ВСт3сп5, ВСт3пс6




Кратковременный и длительный


11,5


12,5


13,0


13,5


13,6


13,7


13,8


13,9


A-III, А-IIIв, A-IV, A-V




Кратковременный


1,00


1,00


0,95


0,85


0,75


0,60


0,40


0,30






Длительный


1,00


0,90


0,75


0,40


0,20


-


-


-


Ат-III, Ат-IV, Ат-V




Кратковременный


1,00


1,00


0,90


0,80


0,65


0,45


0,30


0,20






Длительный


1,00


0,85


0,70


0,35


0,15


-


-


-


A-VI




Кратковременный


1,00


0,85


0,75


0,65


0,55


0,45


0,30


0,20






Длительный


1,00


0,80


0,65


0,30


0,10


-


-


-


Ат-VI




Кратковременный


1,00


0,95


0,85


0,75


0,50


0,35


0,22


0,10






Длительный


1,00


0,85


0,70


0,35


0,10


-


-


-


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




Кратковременный и длительный


12,0


13,0


13,5


14,0


14,2


14,4


14,6


14,8






Кратковременный


1,00


0,90


0,85


0,78


0,76


0,74


0,72


0,70







Длительный


1,00


0,85


0,80


0,25


0,15


0,08


-


-


30ХМ





Кратковременный и длительный


9,5


10,2


10,7


11,2


11,5


11,8


12,1


12,4






Кратковременный

1,00


0,95


0,86


0,80


0,73


0,65


0,53


0,40







Длительный


1,00


0,93


0,83


0,70


0,45


0,13


-


-


12Х13, 20Х13





Кратковременный и длительный


12,0


12,6


13,3


14,0


14,3


14,7


15,0


15,3






Кратковременный


1,00


0,97


0,95


0,92


0,88


0,85


0,81


0,75


20Х23Н18




Длительный


1,00


0,97


0,93


0,77


0,50


0,30


0,18


0,08







Кратковременный и длительный


10,3


11,3


12,4


13,6


14,1


14,7


15,2


15,7






Кратковременный


1,00


0,72


0,65


0,62


0,58


0,60


0,57


0,56







Длительный


1,00


0,72


0,65


0,60


0,58


0,55


0,50


0,40


12Х18Н9Т, 08Х17Т




Кратковременный и длительный


10,5


11,1


11,4


11,6


11,8


12,0


12,2


12,4






Кратковременный


1,00


0,86


0,78


0,72


0,68


0,64


0,60


0,56


45Х14Н14В2М




Длительный


1,00


0,86


0,78


0,70


0,63


0,55


0,43


0,30







Кратковременный и длительный


10,5


11,1


11,4


11,6


11,8


12,0


12,2


12,4


A-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI, Вр-I, Вр-II, B-II, К-7, К-19, ВСт3кп2, ВСт3Гпс2, ВСт3сп5, ВСт3пс6, 30ХМ, 12Х13, 20Х13, 20Х23Н18, 08Х17Т, 12Х18Н9Т, 45Х14Н14В2М




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



Кратковременный и длительный


1,00


0,96


0,92


0,85


0,78


0,71


0,55


0,40



Примечания: 1. Коэффициент линейного температурного расширения арматуры равен числовому значению, умноженному на 10·град.
2. При расчете на длительный нагрев несущих конструкций, срок службы которых не превышает 5 лет, коэффициент следует увеличить на 20%, при этом его значение должно быть не более, чем при кратковременном нагреве.
3. Коэффициенты , и для промежуточных значений температур определяются интерполяцией.

2.30 (#M12293 0 871001237 78 24259 3669198716 556061136 2145591872 4096410159 1388859355 16007966922.15#S). Коэффициент линейного температурного расширения арматуры следует принимать по табл.35.
В железобетонных элементах, имеющих трещины в растянутой зоне сечения, коэффициент температурного расширения арматуры в бетоне определяют по формуле
, (74)
где , - коэффициенты, принимаемые по табл.20 и 35 в зависимости от температуры нагрева бетона на уровне арматуры и нагрева арматуры;
- коэффициент, принимаемый по табл.36 в зависимости от процента армирования сечения продольной растянутой арматурой.

Таблица 36


#G0Отношение момента при расчете по предельному состоянию второй группы к моменту при расчете по предельному состоянию первой группы

Коэффициент при проценте армирования сечения продольной арматурой



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



Примечания: 1. Момент принимается равным предельному моменту по прочности правой части формул (105), (107), (108), (121) и (123).
2. Момент принимается равным при расчете: появления трещин [см. формулу (245)]; деформаций (см. п.4.19); раскрытия трещин [см. формулу (272)]; статически неопределимых конструкций по первой группе предельных состояний (см. примеч. 1).
3. При расчете статически определимых элементов коэффициент принимается при отношении , если наибольший изгибающий момент от всех действующих нагрузок меньше момента появления трещин, определенного по формуле (256) при , а трещины в растянутой зоне появляются от воздействия температуры (см. п.4.3).
4. Коэффициент для промежуточных значений отношений моментов определяется интерполяцией.

2.31. Модуль упругости арматуры для основных видов стержневой и проволочной арматуры и для арматуры и проката из жаростойкой стали принимается по табл.37. Коэффициент , учитывающий снижение модуля упругости арматуры при нагреве, должен приниматься по табл.35 в зависимости от температуры арматуры и проката.

Таблица 37


#G0Класс арматуры и марка стали


Модуль упругости арматуры , МПа (кгс/см)


A-I, А-II, 30ХМ


210 000 (2100000)

А-III


200 000 (2000000)

A-IV, A-V, A-VI, Ат-III, Aт-IV, Aт-V, Aт-VI


190 000 (1900000)

В-II, Вр-II, 20Х23Н18, 08Х17Т, 12Х18Н9Т, 45Х14Н14В2М


200 000 (2000000)

К-7, К-19, А-IIIв


180 000 (1800000)

Вр-I


170 000 (1700000)

12Х13, 20Х13


220 000 (2200000)



2.32 (#M12293 0 871001237 78 24260 4292900552 311084441 2822 804310600 3923442195 11599572052.16#S). При расчете на выносливость железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия температур свыше 50 °С, следует дополнительно вводить коэффициент условий работы арматуры , принимаемый при температуре нагрева арматуры, °С:


#G0до

100


1,00



150


0,80



200

0,65


Для промежуточных значений температур коэффициент определяется интерполяцией.
2.33 (#M12293 0 871001237 78 24261 4292900552 311084441 2813259149 3923442195 980596338 28222.17#S). При расчете кривизны железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне бетона, работающих в условиях воздействия высоких температур, необходимо учитывать упруго-пластические свойства арматуры. Коэффициент упругости арматуры , характеризующий упруго-пластические свойства растянутой арматуры, следует принимать по табл.38 в зависимости от величины температуры арматуры и длительности нагрева.

Таблица 38


#G0Температура арматуры, °С


Коэффициент при расчете на нагрев




кратковременный


длительный


50-200


1,0


1,0


300


0,9


0,6


400


0,7


0,3



Примечание. Коэффициент для промежуточных значений температур определяется интерполяцией.


1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   25
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации