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   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   25

Изгибаемые элементы

3.9 (3.3). Изгибаемые бетонные элементы, подвергающиеся воздействию температуры, допускается применять только в случае, если они лежат на грунте или специальной подготовке, и, в виде исключения, в других случаях при условии, что они рассчитываются на нагрузку от собственного веса и под ними исключается возможность нахождения людей и оборудования.
Расчет изгибаемых бетонных элементов (см. черт.7) должен производиться из условия
, (97)
где - коэффициент условий работы бетона, принимаемый по указаниям п.3.6;
- определяется по формуле (91). Для элементов прямоугольного сечения, подвергающихся равномерному и неравномерному нагреву по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретой грани до 400 °С, значение
. (98)
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

3.10. Расчет по прочности элементов железобетонных конструкций должен производиться для сечений, нормальных к их продольной оси, при наличии поперечных сил - также для наклонных сечений наиболее опасного направления, а при наличии крутящих моментов - также наиболее опасных пространственных сечений. Кроме того, должен производиться расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие, продавливание, отрыв).


РАСЧЕТ ПО ПРОЧНОСТИ СЕЧЕНИЙ, НОРМАЛЬНЫХ К

ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА

3.11. Определение предельных усилий в сечении, нормальном к продольной оси элемента, должно производиться исходя из следующих предпосылок:
сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;
сопротивление бетона сжатию представляется напряжением, равным , равномерно распределенным по сжатой зоне бетона. Коэффициент условий работы бетона определяется по табл.16;
для элементов прямоугольного и кольцевого сечений, а также тавровых сечений с полкой в растянутой зоне - в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны сечения;
для двутавровых и тавровых сечений с полкой в сжатой зоне - в зависимости от средней температуры бетона отдельно сжатой зоны ребра и сжатых свесов полки.
Среднюю температуру бетона сжатой зоны прямоугольных сечений при допускается принимать по температуре бетона, расположенного на расстоянии 0,2 от сжатой грани сечения. Если или сечение полностью сжато , коэффициент условий работы бетона допускается принимать в зависимости от температуры бетона, расположенного на расстоянии 0,5 от сжатой грани сечения.
При расчете на нагрузку наибольшая температура бетона сжатой зоны сечения элемента не должна превышать предельно допустимой температуры применения бетона, указанной в #M12293 0 9052226 3271140448 843180450 247265662 4292033673 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 20910-82#S. Полка, расположенная в растянутой зоне, в расчете не учитывается.
Растягивающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления растяжению , a сжимающие напряжения - не более расчетного сопротивления сжатию . Коэффициент условий работы арматуры определяется по табл.35 в зависимости от температуры соответствующей арматуры. При этом температура арматуры не должна превышать предельно допустимой температуры применения арматуры, устанавливаемой по расчету согласно табл.24.
3.12. Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных к указанной плоскости граней элемента, должен производиться в зависимости от соотношения между величиной относительной высоты сжатой зоны бетона , определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением относительной высоты сжатой зоны бетона (п.3.13), при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению . Коэффициент условий работы арматуры принимается по табл.35 в зависимости от температуры арматуры.
3.13. Значение определяется по формуле
, (99)
где - характеристика сжатой зоны бетона для тяжелого обычного бетона, тяжелого и легкого жаростойкого бетона определяется по формуле
, (100)
здесь - коэффициент, принимаемый равным для бетонов составов (см. табл.11):


#G01-3, 6, 7, 10-15, 19 и 21

0,85


4, 5, 8, 9, 16-18, 23, 24, 29 и 30

0,80


- коэффициент условий работы бетона определяется по табл.16 для кратковременного нагрева в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны (см. п.3.11);
- в МПа;
- напряжение в арматуре, МПа, принимаемое равным:
для арматуры классов:


#G0A-I, A-II, A-III, А-IIIв и Bp-I





A-IV, A-V, A-VI




B-II, Вр-II, К-7 и К-19





для жаростойкой арматуры марок:


#G030ХМ, 12Х13, 20Х13, 20Х23Н18, 08Х17Т, 12Х18Н9Т и 4Х14Н14В2М

,


здесь - коэффициент условий работы арматуры, который при определении принимается по табл.35 для кратковременного нагрева в зависимости от температуры арматуры;
- расчетное сопротивление арматуры растяжению с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры , за исключением коэффициента (см. поз.6 табл.32);
- коэффициент, принимаемый по табл.35 в зависимости от температуры арматуры;
- определяется при коэффициенте , меньшем единицы, и
. (101)
Значения в зависимости от при различных значениях величины могут быть определены из графиков, приведенных на черт.10.
- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны в формуле (99) принимается равным 500 МПа при расчете элементов из тяжелого обычного бетона, тяжелого и легкого жаростойкого бетона, если учитывается коэффициент условий работы бетона (см. поз.2 табл.15), и 400 МПа, если .



Черт.10. Значения в зависимости от для расчетных значений

величины

Если в сечении имеется растянутая арматура из сталей разных классов или с разной температурой нагрева, в формулу (99) вводится большее из значений .
Статический момент площади бетона граничной сжатой зоны прямоугольной формы относительно оси, перпендикулярной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести площади сечения арматуры растянутой зоны,
, (102)
где
. (103)
Значения в зависимости от приведены на черт.11.



Черт.11. Значения и в зависимости от и

Для элементов, подвергающихся нагреву, независимо от величины температуры и не должны превышать значений соответственно 0,70 и 0,46.
3.14. При расчете по прочности железобетонных элементов с высокопрочной арматурой классов A-IV, Ат-IV, A-V, Ат-V, Ат-VI, В-II, Вр-II, К-19 и К-7 при соблюдении условий расчетное сопротивление арматуры должно быть умножено на коэффициент условий работы (см. поз.6 табл.32), определяемый по формуле
, (104)
где - принимается равным для арматуры классов:


#G0A-IV

1,20


A-V, B-II, Вр-II, К-19 и К-7

1,15


A-VI

1,10


Для случая центрального растяжения, а также внецентренного растяжения продольной силой, расположенной между равнодействующими усилий в арматуре, значение принимается равным .
При наличии сварных стыков в зоне элемента с изгибающими моментами, превышающими 0,9 (где - максимальный расчетный момент), значение коэффициента для арматуры классов A-IV и A-V принимается не более 1,10, а для арматуры класса A-VI - не более 1,05.
Коэффициент условий работы не следует учитывать для арматуры элементов:
рассчитываемых на действие многократно повторяющейся нагрузки;
армированных высокопрочной проволокой, расположенной вплотную (без зазоров);
эксплуатируемых в агрессивной среде.
3.15. Для напрягаемой арматуры, расположенной в сжатой зоне при действии внешних сил или в стадии обжатия и имеющей сцепление с бетоном, расчетное сопротивление сжатию (пп.3.17, 3.22, 3.33 и 3.46) должно быть заменено напряжением , равным , МПа, но не более , где - определяется при коэффициенте , большем единицы. При расчете элементов в стадии обжатия для напрягаемой арматуры, расположенной в зоне предполагаемого разрушения бетона от сжатия, напряжение принимается равным 330 МПа.

Изгибаемые элементы прямоугольного, таврового, двутаврового, кольцевого сечений

3.16. При расчете по прочности изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие . В случае, когда площадь сечения растянутой арматуры по конструктивным соображениям или из расчета по предельным состояниям второй группы принята больше, чем это требуется для соблюдения условия , расчет следует производить по формулам для общего случая (см. пп.3.17 и 3.28 #M12293 0 871001190 3704477087 78 23943 2465715556 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.03.01-84#S) с учетом влияния температуры на расчетные сопротивления бетона и арматуры.
Для элементов из бетона класса В30 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов A-I, А-II, А-III и Вр-I допускается также в случае, если полученная из расчета по формулам (106) или (122) величина , расчет производить соответственно из условий (105) и (121), подставляя в них значение .

РАСЧЕТ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ

3.17. Расчет прямоугольных сечений, указанных в п.3.12 (черт.12), должен производиться:
а) при
; (105)
при этом высота сжатой зоны определяется из формулы
; (106)
б) при прочность сечения с двойной арматурой можно проверять из условия
(107)
или согласно указаниям п.3.16;
в) при
. (108)
В формуле (107) значение - по указаниям п.3.13.



Черт.12. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого

железобетонного элемента, при расчете его по прочности

3.18. При проверке прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой в формулах (105)-(107) принимают .
3.19. Подбор продольной арматуры производится следующим образом:
вычисляется значение
; (109)
При отсутствии сжатой арматуры площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле
, (110)
где - определяется по табл.41, где даны значения коэффициентов , и для расчета по прочности железобетонных элементов;
если , то требуется увеличить сечение, повысить класс бетона или установить сжатую арматуру.

Таблица 41


#G0





0,01


0,995


0,010


0,02


0,990


0,020


0,03


0,985


0,030


0,04


0,980


0,039


0,05


0,975


0,049


0,06


0,970


0,058


0,07


0,965


0,068


0,08


0,960


0,077


0,09


0,955


0,086


0,10


0,950


0,095


0,11


0,945


0,104


0,12


0,940


0,113


0,13


0,935


0,122


0,14


0,930


0,130


0,15


0,925


0,139


0,16


0,920


0,147


0,17


0,915


0,156


0,18


0,910


0,164


0,19


0,905


0,172


0,20


0,900


0,180


0,21


0,895


0,188


0,22


0,890


0,196


0,23


0,885


0,203


0,24


0,880


0,211


0,25


0,875


0,219


0,26


0,870


0,226


0,27


0,865


0,234


0,28


0,860


0,241


0,29


0,855


0,248


0,30


0,850


0,255


0,31


0,845


0,262


0,32


0,840


0,269


0,33


0,835


0,276


0,34


0,830


0,282


0,35


0,825


0,289


0,36


0,820


0,295


0,37


0,815


0,302


0,38


0,810


0,308


0,39


0,805


0,314


0,40


0,800


0,320


0,41


0,795


0,326


0,42


0,790


0,332


0,43


0,785


0,338


0,44


0,780


0,343


0,45


0,775


0,349


0,46


0,770


0,354


0,47


0,765


0,359


0,48


0,760


0,365


0,49


0,755


0,370


0,50


0,750


0,375


0,51


0,745


0,380


0,52


0,740


0,385


0,53


0,735


0,390


0,54


0,730


0,394


0,55


0,725


0,399


0,56


0,720


0,403


0,57


0,715


0,408


0,58


0,710


0,412


0,59


0,705


0,416


0,60


0,700


0,420


0,61


0,695


0,424


0,62


0,690


0,428


0,63


0,685


0,432


0,64


0,680


0,435


0,65


0,675


0,439


0,66


0,672


0,442


0,67


0,665


0,446


0,68


0,660


0,449


0,69


0,655


0,452


0,70


0,650


0,455



Примечание. Для изгибаемых элементов прямоугольного сечения
; .

При воздействии температуры, выше предельно допускаемой температуры применения бетона (см. табл.11), сечение рассчитывается с неполной высотой.
Расчет производят следующим образом:
определяют расстояние от наиболее нагретой грани до бетона, имеющего предельно допустимую температуру применения. Затем вычисляют значение
, (111)
где - принимается по табл.16 в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны с укороченной высотой сечения.
Относительную высоту сжатой зоны определяют по формуле
. (112)
Для расчета принимают укороченную полезную высоту сечения
. (113)
Площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле
. (114)
Значения и принимаются по указаниям пп.3.11-3.13.
3.20. Когда требуется по расчету сжатая арматура, площадь сечения сжатой и растянутой арматуры рекомендуется определять по формулам:
; (115)

. (116)
Значения и принимаются по указаниям п.3.11, а и - по указаниям п.3.13.
Если принятая площадь сечения сжатой арматуры значительно превышает ее величину по расчету, то площадь сечения растянутой арматуры может быть уменьшена.
Площадь сечения растянутой арматуры определяется с учетом фактической площади сечения сжатой арматуры по указаниям п.3.21.
3.21. При наличии сжатой арматуры площадь сечения растянутой арматуры рекомендуется определять следующим образом.
Вычисляется значение
. (117)
Если , то в зависимости от значения по табл.41 находится относительная высота сжатой зоны .
При
. (118)
При
. (119)
Площадь растянутой арматуры может быть снижена, если величина , найденная без учета сжатой арматуры, в зависимости от значения по формуле (109) оказывается менее . Тогда количество растянутой арматуры определяется без учета сжатой арматуры по формуле (110).
Если , то требуется увеличить сжатую арматуру. В этом случае количество сжатой и растянутой арматуры определяется по указаниям п.3.20.
Значения и принимаются по указаниям п.3.11, - п.3.13.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   25
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации