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

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР В СЕЧЕНИЯХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

1.47 (#M12293 0 871001237 77 24886 4179239484 176635647 2798203370 4294967294 3862967827 41.34#S). Расчет распределения температур в бетонных и железобетонных конструкциях для установившегося теплового потока следует производить, пользуясь методами расчета температур ограждающих конструкций согласно #M12293 1 871001234 3704477087 3182381231 2685059051 3363248087 4294967268 584910322 2685050599 2379162016СНиП II-3-79#S**.
Расчет распределения температур в ограждающих конструкциях сложной конфигурации сечений элементов, в массивных конструкциях, в конструкциях, находящихся ниже уровня земли, а также при неустановившемся тепловом потоке с учетом переменной влажности бетона по сечению должен производиться методами расчета температурных полей или теории теплопроводности либо по соответствующим нормативным документам.
Расчет распределения температур в стенках боровов и каналов, расположенных под землей, допускается производить:
для кратковременного нагрева, принимая сечение по высоте стен неравномерно нагретым с прямолинейным распределением температур бетона и величину коэффициента теплоотдачи наружной поверхности стенки - по табл.8;
для длительного нагрева, принимая сечение по высоте стен равномерно нагретым.
Температуру арматуры в сечениях железобетонных элементов допускается принимать равной температуре бетона в месте ее расположения.
1.48 (#M12293 2 871001237 77 24887 4291814449 1159957205 2421709889 2822 2087210960 4443322631.35#S). Для конструкций, находящихся на наружном воздухе, коэффициент теплоотдачи наружной поверхности , Вт/(м ·°С), в зависимости от скорости ветра следует определять по формуле
, (54)
где - скорость ветра, м/с.
При расчете наибольших усилий в конструкциях от воздействия температуры принимают максимальную из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, а при определении максимальной температуры нагрева бетона и арматуры принимают минимальную из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16% и более согласно #M12293 0 9053801 3704477087 78 23941 2465715554 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.01.01-82#S, но не менее 1 м/с.
Для конструкций, находящихся в помещении или на наружном воздухе, но защищенных от воздействия ветра, коэффициент теплоотдачи наружной поверхности принимают по табл.8.
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности конструкции следует определять, как правило, методом расчета теплопередачи как для случая сложного теплообмена. При определении распределения температуры бетона по сечению элемента допускается коэффициент принимать по табл.8 в зависимости от температуры воздуха производственного помещения или рабочего пространства теплового агрегата.

Таблица 8


#G0


Температура наружной поверхности и воздуха, °С


Коэффициенты теплоотдачи Вт/(м ·°С)


0


50


100


200


300


400


500


700


900


1100


1200




8


12


14


20


26


-


-


-


-


-


-





-


12


12


12


14


18


23


47


82


140


175



Примечание. Коэффициенты и для промежуточных значений температур определяют интерполяцией.

1.49 (#M12293 0 871001237 77 24888 3669198716 4127304356 1092643022 4294967294 2287240664 30538255441.36#S). Коэффициент теплопроводности бетона в сухом состоянии должен приниматься по табл.9 в зависимости от средней температуры бетона в сечении элемента. Коэффициент теплопроводности огнеупорных и теплоизоляционных материалов должен приниматься по табл.10.


Таблица 9


#G0Номера составов бетона по табл.11


Коэффициент теплопроводности , Вт/(м·°С), обычного и жаростойкого бетонов 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

--------

0,50


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, 31, 32, 36


0,29


0,31


0,36


0,42


0,48


0,53


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 бетонов составов N 23 и N 29 приведены: над чертой для бетонов со средней плотностью 1350, под чертой 1550; для бетонов составов N 24 и N 30 соответственно 950 и 1250 кг/м. Если средняя плотность бетона отличается от указанных значений, то коэффициент теплопроводности определяют интерполяцией.
2. Коэффициент теплопроводности обычного и жаростойкого бетонов с естественной влажностью после нормального твердения или тепловой обработки при атмосферном давлении при средней температуре бетона в сечении элемента до 100 °С следует принимать по данным таблицы, увеличенным на 30%.
3. Для промежуточных значений температур коэффициент теплопроводности определяют интерполяцией.

Таблица 10


#G0

Материалы


Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м

Пре- дельно допус- тимая темпе- ратура приме- нения, °С

Коэффициент теплопроводности , Вт/(м·°С), огнеупорных и теплоизоляционных материалов в сухом состоянии при средней температуре материалов в сечении элемента, °С










50


100


300


500


700


900


1.

Изделия огнеупорные шамотные, #M12293 0 1200008640 3271140448 2165334632 247265662 4292231178 3918392535 2960271974 3685740071 520180027ГОСТ 390-83#S


1900


-


0,73


0,77


0,88


1,01


1,14


1,27


2.

Изделия шамотные легковесные, #M12293 0 1200014054 2108546012 1429494032 3337326815 4294967294 3426429167 106 82 2422330469ГОСТ 5040-78#S


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, #M12293 0 1200014037 2108546039 3557893663 3337335267 4294967294 3426429167 1483612593 3987748106 2317888918ГОСТ 4157-79#S


1900


-


1,60


1,62


1,70


1,78


1,85


1,93


7.

Изделия динасовые легковесные, #M12293 0 1200014054 2108546012 1429494032 3337326815 4294967294 3426429167 106 82 2422330469ГОСТ 5040-78#S


1200-1400


1550


0,57


0,58


0,64


0,70


0,75


0,81


8.

Изделия каолиновые, #M12293 0 1200014071 2108546039 3557893663 3337335267 4294967294 3426429167 1483612593 3394515412 2249375319ГОСТ 20901-75#S


2000


-


1,79


1,80


1,86


1,90


1,95


2,01


9.

Изделия высокоглиноземистые, #M12293 0 1200014076 0 0 0 0 0 0 0 0ГОСТ 24704-81#S


2600


-


1,76


1,74


1,68


1,65


1,60


1,55


10.

Изделия огнеупорные магнезитовые, #M12291 1200014077ГОСТ 4689-74#S


2700


-


6,00


5,90


5,36


4,82


4,30


3,75


11.

Изделия высокоогнеупорные периклазохромитовые, #M12291 1200014079ГОСТ 10888-76#S


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, #M12291 871001064ГОСТ 530-80#S


1700


-


0,56


0,59


0,70


0,81


-


-


14.

Изделия пенодиатомитовые теплоизоляционные, #M12291 9056513ГОСТ 2694-78#S


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, #M12291 9056513ГОСТ 2694-78#S


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, #M12291 1200000732ГОСТ 21880-76#S


75-100


600


0,05


0,06


0,11


0,15


-


-


19.

Маты минераловатные прошивные, #M12291 1200000732ГОСТ 21880-76#S


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, #M12291 1200000313ГОСТ 9573-82#S


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, #M12291 901700273ГОСТ 10499-78#S


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.

Перлитоцементные 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, #M12291 1200000075ГОСТ 24748-81#S


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.

Савелитовые изделия, ГОСТ 6788-74


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 муллитокремнеземистые огнеупорные волокнистые теплоизоляционные марки МКРВ-350, ТУ 14-8-159-75


350


1150


0,11


0,12


0,15


0,19


0,22


0,29


49.

Диатомитовая крошка обожженная, ТУ 36-888-67

500


900


0,01


0,03


0,06


0,10


0,13


0,17






600


900

0,03

0,04

0,09

0,15

0,20

0,25

50.

Вермикулит вспученный, #M12291 901700541ГОСТ 12865-67#S


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, #M12291 1200008418ГОСТ 2850-80#S


1000-1300


600


0,16


0,18


0,20


0,22


-


-



Примечания: 1. Коэффициент теплопроводности огнеупорных (поз.1-13) и теплоизоляционных (поз.14-54) материалов с естественной влажностью при средней температуре нагрева материала в сечении элемента до 100 °С следует принимать по табличным данным, увеличенным соответственно на 20 и 10%.
2. Коэффициент теплопроводности для промежуточных значений температур определяют интерполяцией.

Термическое сопротивление невентилируемой воздушной прослойки в зависимости от температуры воздуха и независимо от ее толщины и направления следует принимать равным, м·°С/Вт:


#G00,140

при

50

°С


0,095

"

100

"


0,035

"


300

"


0,013

"

500

"


Для промежуточных температур термическое сопротивление воздушной прослойки принимается по интерполяции.
При стационарном нагреве конструкции, состоящей из слоев, и начале отсчета слоев со стороны более нагретой поверхности температуру материала между слоями и определяют по формуле
. (55)
Температура материала более нагретой поверхности вычисляется по формуле
, (56)
а температура материала менее нагретой поверхности - по формуле
. (57)
В трехслойной конструкции определение температуры материала между первым и вторым слоями, считая слои от более нагретой поверхности, производится по формуле
. (58)
Температура материала между вторым и третьим слоями определяется по формуле
. (59)
Температура менее нагретой поверхности третьего слоя равна
. (60)
Тепловой поток , Вт/м, определяется по формуле
, (61)
где - температура воздуха производственного помещения или рабочего пространства теплового агрегата;
- температура наружного воздуха.
Сопротивление теплопередаче , м·°С/Вт, многослойной конструкции следует определять по формуле
, (62)

где ; ;+; ; ;

, ,+, , - термические сопротивления материала в отдельных слоях конструкции, пронумерованные со стороны нагреваемой поверхности, м·°С/Вт;
, ,+, , - толщины отдельных слоев, м;
, ,+, , - коэффициенты теплопроводности материалов в слоях конструкции при их средней температуре, Вт/(м·°С).
1.50 (#M12293 0 871001237 77 24889 4292900552 311084441 176635647 2462529819 3464 3208222911.37#S). При расчете распределения температуры по толщине конструкции необходимо учитывать различие площадей теплоотдающей и тепловоспринимающей поверхностей:
при круговом очертании, если толщина стенки более 0,1 наружного диаметра;
при квадратном или прямоугольном очертании, если толщина стенки более 0,1 длины большей стороны;
при произвольном очертании, если разница в площадях теплоотдающей и тепловоспринимающей поверхностей более 10%.
Для трехслойной конструкции ограждения с учетом различия в площадях теплоотдающих внутренней и наружной поверхностей:
температура материала более нагретой поверхности
; (63)
температура материала между первым и вторым слоями
; (64)
температура материала между вторым и третьим слоями
; (65)

. (66)
Определение сопротивления теплопередачи конструкции производится по формуле
, (67)
где и - расчетные площади теплоотдающих внутренней и наружной поверхностей;
и - расчетные площади конструкции на границе между первым и вторым слоями и между вторым и третьим слоями.
1.51 (#M12293 0 871001237 77 24890 4294967262 1055528903 3449316431 2801945288 2087215035 16444923561.38#S). В ребристых конструкциях, когда наружные поверхности бетонных ребер и тепловой изоляции совпадают, расчет температуры в бетоне должен производиться по сечению ребра. Если бетонные ребра выступают за наружную поверхность тепловой изоляции, расчет температуры в бетоне ребра должен выполняться по методам расчета температурных полей или по соответствующим нормативным документам.
При выступающей за тепловую изоляцию бетона части ребра (черт.4) допускается температуру бетона менее нагретой наружной поверхности ребра определять по формуле
, (68)
где

; (69)
; (70)
- коэффициент теплопроводности бетона при средней температуре выступающей часто ребра.



Черт.4. Схема элемента с выступающим ребром

1 - жаростойкий бетон; 2 - теплоизоляция; 3 - арматура

Величина гиперболического косинуса определяется по черт.5 в зависимости от параметра . Коэффициент вычисляется по формуле (69).




Черт.5. Значения отношения в зависимости от параметра

Температура бетона в ребре на уровне наружной поверхности тепловой изоляции определяется по формуле
. (71)
Температура бетона более нагретой поверхности вычисляется по формуле (56) для сечения конструкции между ребрами.
Из совместного решения двух уравнений (68) и (71) находят температуру .
Температура арматуры, расположенной в ребре, определяется по формуле
. (72)
Расчет ребристой конструкции с выступающими за плоскость изоляции ребрами производится в следующей последовательности.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации