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

А. При неизвестной высоте ребра

1. Задаются высотой полки .
2. Теплотехническим расчетом определяют толщину эффективной теплоизоляции, укладываемой между ребрами, при заданной температуре наружной поверхности.
3. Определяют высоту ребра сечения при заданной температуре наружной поверхности:
а) задаются отношением и при известных , и по формуле (71) находят температуру бетона в ребре ;
б) значение коэффициента вычисляют по формуле (69), в которой определяют согласно указаниям п.1.48 в зависимости от температуры наружной поверхности ограждения ; коэффициент теплопроводности бетона принимают по табл.9 в зависимости от средней температуры бетона;
в) определяют значение отношения температур ;
г) по черт.5 в зависимости от отношения находят произведение , из которого определяют высоту ребра и отношение .
Если при определении температуры заданное отношение отличается от вычисленного, производят перерасчет. При этом отношение должно удовлетворять данным черт.14.

Б. При заданных размерах высоты ребра и высоты полки

1. Теплотехническим расчетом определяют толщину эффективной теплоизоляции, укладываемой между ребрами, из условия получения на ее наружной поверхности заданной температуры.
2. Задаются температурой наружной поверхности ребра .
3. При известных температурах и по формуле (71) находят температуру бетона в ребре .
4. Вычисляют коэффициент по формуле (69), в которой принимают согласно указаниям п.1.48 в зависимости от температуры наружной поверхности ребра ; коэффициент теплопроводности бетона принимают по табл.9 в зависимости от средней температуры бетона.
5. Вычисляют величину произведения и по черт.5 определяют гиперболический косинус .
6. Из совместного решения уравнений (68) и (71) находят наружную температуру бетона ребра . В случае если вычисленная температура отличается от ранее принятой более чем на 10%, необходимо сделать перерасчет. Теплотехническим расчетом должны быть также определены температура арматуры по формуле (72) и температура на границе полки и теплоизоляции.
1.52 (#M12293 0 871001237 77 24891 1523759360 1092643022 4294967294 3225043927 1159957205 31541.39#S). Температура бетона в сечениях конструкций от нагрева при эксплуатации должна определяться теплотехническим расчетом установившегося теплового потока при заданной по проекту расчетной температуре рабочего пространства или воздуха производственного помещения.
Для конструкций, находящихся на наружном воздухе, наибольшие температуры нагрева бетона и арматуры определяются по расчетной летней температуре наружного воздуха, принимаемой по средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца в районе строительства по #M12293 1 9053801 3704477087 78 23941 2465715554 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.01.01-82#S. Вычисленные температуры не должны превышать предельно допустимые температуры применения бетона по #M12293 2 9052226 3271140448 843180450 247265662 4292033673 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 20910-82#S и арматуры по табл.24.
1.53 (#M12293 3 871001237 77 25196 4292900552 311084441 1542437004 3461788567 1159957205 27683088611.40#S). При расчете статически неопределимых конструкций, работающих в условиях воздействия температур, теплотехнический расчет должен производиться на расчетную температуру рабочего пространства и на температуру, вызывающую наибольшие усилия, определяемые по указаниям п.1.23.
При расчете наибольших усилий от воздействия температуры в конструкциях, находящихся на наружном воздухе, температуру бетона и арматуры вычисляют по расчетной зимней температуре наружного воздуха, принимаемой по температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 района строительства по #M12293 4 9053801 3704477087 78 23941 2465715554 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.01.01-82#S.
1.54. Растет температур в конструкциях с включениями из различных теплоизоляционных материалов, а также более точный расчет ребристых конструкций из жаростойкого бетона следует производить согласно "Указаниям по тепловому расчету конструкций тепловых агрегатов" .


2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ


БЕТОН

2.1 (#M12293 0 871001237 78 77 4291814449 3862967827 4 3923442195 1159957205 4699367392.1#S). Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует предусматривать:
обычный бетон - конструкционный тяжелый бетон средней плотности 2200 до 2500 кг/м включ. по #M12293 1 1200000342 3271140448 557452780 26454 4294961312 4293091740 1765537968 247265662 4292033673ГОСТ 25192-82#S;
жаростойкий бетон конструкционный и теплоизоляционный плотной структуры средней плотности 900 кг/м и более по #M12293 2 9052226 3271140448 843180450 247265662 4292033673 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 20910-82#S, составы которых приведены в табл.11.

Таблица 11


#G0



Исходные материалы






Но- мер сос- тава бето- на


Класс бетона по пре-

дельно допус-

тимой темпе-

ратуре приме-

нения


вяжущее


отвердитель


тонкомолотая добавка


заполнители


Наи- боль-

ший класс бетона по проч- ности на сжатие


Сред- няя плот- ность бетона, ес-

тествен ной влаж- ности, кг/м


Обычный бетон


1


-


Портланд- цемент, быстро- твердеюший портландцемент, шлакопортланд-

цемент


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.

В15


1800












Из боя глиняного кирпича


В15

1900

5


8


"

"

Из литого шлака, золы уноса, боя глиняного кирпича


Из шлаков металлурги-

ческих пористых (шлаковая пемза)


В15


2000


6


7


"

"

Шамотная, из золы уноса, боя глиняного кирпича, из отвального и гранулиро-

ванного доменного шлака


Андезитовые, базальтовые, диабазовые, диоритовые


В40


2400


7


7


"

"

То же


Из доменных отвальных шлаков


В40


2400


8


8


"

"

Из отвального и гранулиро-

ванного доменного шлака, боя глиняного кирпича, золы уноса


Из шлаков топливных, туфовые


В15


1800


9


9


"

"

Из боя глиняного кирпича


Из боя глиняного кирпича


В15


1900


10


11


Портланд-

цемент, быстротвер- деющий портланд-

цемент


"

То же, и золы уноса


Шамотные кусковые и из боя изделий


В35


2000


11


12


То же


"

Шамотная


То же


В35


2000


Жаростойкий бетон


12


8


Жидкое стекло


Саморассы- пающиеся шлаки


Из шлаков ферромарганца, силикомарганца


Из шлаков ферромарганца, силикомарганца


В20


2100


13


6


То же


Кремнефтористый натрий, нефелиновый шлам, саморассы- пающиеся шлаки


Шамотная


Андазитовые, базальтовые, диабазовые


В20


2500


14


10


"

Кремнефтористый натрий


Шамотная, из катализатора ИМ-2201 от-

работанного


Шамотные кусковые и из боя изделий


В20


2100


15


11


"

Нефелиновый шлам, саморассы- пающиеся шлаки


Шамотная из катализатора ИМ-2201 от-

работанного


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, саморассы- пающиеся 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 приме-

няется


"

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


Портланд-

цемент


"

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


Вспученный перлит


В5


1100


23


11


"

"

Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного


Керамзитовые с насыпной плотностью 550-650 кг/м


В15


1500- 1700


24


10


"

"

То же


Керамзитовые с насыпной плотностью 350-500 кг/м


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/м


В15


1500- 1700


30


8


"

"

"

Керамзитовые с насыпной плотностью 350-500 кг/м


В5-В10


1100- 1400


31


8


"

"

"

Из 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 применяется


Вспученный вермикулит


В2,5


1100


34


11


То же


То же


То же


Из смеси керамзита и вспученного вермикулита


В3,5


1000


35


11


"

"

"

Керамзитовые


В5


1000


36


11


"

"

"

Из смеси зольного гравия и вспученного перлита


В5


1100


37


11


"

"

"

Вспученный перлит


В5


1000



Примечание. Для бетонов с отвердителем из кремнефтористого натрия классов 8-14 по предельно допустимой температуре применения не допускается воздействие пара и воды без предварительного нагрева до 800 °С, класса 6 - по предельно допустимой температуре применения подвергать воздействию пара не следует.

Жаростойкий бетон средней плотности до 1100 кг/м включ. следует предусматривать преимущественно для ненесущих ограждающих конструкций и в качестве теплоизоляционных материалов.
Жаростойкий бетон средней плотности более 1100 кг/м надлежит предусматривать для несущих конструкций.
2.2 (#M12293 0 871001237 78 78 4292900552 1106937776 3862967827 4 3923442195 11599572052.2#S). При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, в зависимости от их назначения и условий работы должны устанавливаться показатели качества бетона, основными из которых являются:
а) класс бетона по прочности на сжатие ;
б) класс обычного бетона по прочности на осевое растяжение (назначается в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве);
в) класс жаростойкого бетона по предельно допустимой температуре применения согласно #M12293 1 9052226 3271140448 843180450 247265662 4292033673 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 20910-82#S (должен указываться в проекте во всех случаях);
г) марка жаростойкого бетона по термической стойкости в водных и воздушных теплосменах (назначается для конструкций, к которым предъявляются требования по термической стойкости);
д) марка по водонепроницаемости (назначается для конструкций, к которым предъявляются требования по ограничению водопроницаемости);
е) марка по морозостойкости (назначается для конструкций, которые в период строительства или при остановке теплового агрегата могут подвергаться эпизодическому воздействию температуры ниже 0 °С);
ж) марка по средней плотности (назначается для конструкций, к которым кроме конструктивных предъявляются требования теплоизоляции, и контролируется при их изготовлении).
2.3 (#M12293 2 871001237 78 79 4291814449 3862967827 4 3923442195 1159957205 4699367392.3#S). Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях систематического воздействия повышенных и высоких температур, предусматривают бетоны:
а) классов по прочности на сжатие:
обычный бетон (состава N 1 по табл.11) - по #M12293 3 871001190 3704477087 78 23943 2465715556 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.03.01-84#S до В50 включ.;
жаростойкий бетон (составов по табл.11):


#G0N

2, 3, 6, 7 - В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40;


N

10, 11, 21 - В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35;


N

19, 20 - В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30;


N

12, 13, 14, 15 - В2; В2,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20;


N

4, 5, 8, 9, 16, 17, 18, 23, 29 - В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15;


N

24, 27, 30 - В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10;


N

22, 24, 30, 32, 35, 36, 37 - B1; B1,5; B2; В2,5; В3,5; В5;


N

25, 28, 31, 32, 34 - B1; B1,5; В2; В2,5; В3,5;


N

26, 33 - В1; В1,5; В2; В2,5;


б) обычный бетон классов по прочности на осевое растяжение: (состава N 1 по табл.11) - ; ; ; ; ;
в) жаростойкий бетон марок по термической стойкости в водных теплосменах (составов N 2 - 21, 23 и 29 по табл.11) -; ; ;;
в воздушных теплосменах (составов N 22, 24, 27, 30, 32, 35 - 37 по табл.11) -; ; ; .
Для бетона других составов марка по термической стойкости в водных и воздушных теплосменах не нормируется;
г) марок по водонепроницаемости:
обычный бетон (состава N 1) и жаростойкий бетон (составов N 2 - 21, 23 и 29 по табл.11) - W2; W4; W6; W8.
Для бетона других составов марка по водонепроницаемости не нормируется;
д) марок по морозостойкости:
обычный бетон (состава N 1) и жаростойкий бетон (составов N 2 - 21, 23, 29 по табл.11) - F15, F25, F35, F50, F75.
Для бетона других составов марка по морозостойкости не нормируется.
е) жаростойкий бетон марок по средней плотности составов (по табл.11):
N 4, 8 - D1800;
N 23, 29 - D1700, D1600, D1500;
N 24, 30 - D1400, D1300, D1200;
N 22, 24, 26, 28, 30, 32, 33, 36 - D1100;
N 25, 27, 32, 34, 35, 37 - D1000;
N 31, 32 - D900.
Для бетона других составов марка по средней плотности не нормируется.
2.4. Возраст бетона, отвечающий его классу и марке, назначается при проектировании исходя из реальных сроков фактического загружения проектными нагрузками и нагрева конструкции, способов их возведения и условий твердения. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 сут.
Значение отпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций, выполненных из обычного тяжелого бетона, устанавливается по #M12293 0 871001191 3271140448 3659164059 2360118907 247265662 4292034301 557313239 2960271974 3594606034ГОСТ 13015.0-83#S и жаростойкого бетона - по ГОСТ 23521-79.
Для железобетонных конструкций из обычного тяжелого бетона, работающих в условиях воздействия повышенных температур, класс бетона по прочности на сжатие рекомендуется принимать:
для железобетонных элементов, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, - не ниже В15;
для железобетонных сжатых стержневых элементов из тяжелого бетона - не ниже В15; то же, для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов (например, для колонн, воспринимающих значительные крановые нагрузки, и для колонн нижних этажей многоэтажных зданий) - не ниже В25.
Для железобетонных конструкций не допускается применение обычного тяжелого бетона класса по прочности на сжатие ниже В7,5.
2.5 (#M12293 1 871001237 78 80 4291814449 3862967827 4 3923442195 1159957205 4699367392.4#S). Для железобетонных конструкций из жаростойкого бетона, работающих в условиях воздействия высоких температур, рекомендуется принимать класс бетона по прочности на сжатие:


#G0для сборных несущих элементов

не ниже В7,5


для монолитных конструкций:




при постоянном нагреве

(см. п.1.11),°С:




до 500 включ.


не ниже В5

св. 500

В7,5


при ударных и истирающих воздействиях, а также при циклическом нагреве, °С:




до 500 включ.


не ниже В7,5

св. 500

В10


Для предварительно напряженных железобетонных конструкций из обычного и жаростойкого бетонов, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, класс бетона по прочности на сжатие должен приниматься в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диаметра и наличия анкерных устройств по #M12293 0 871001190 3704477087 78 23943 2465715556 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.03.01-84#S.
Для бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия высоких температур:
жаростойкие бетоны составов N 2-21, 23 и 29 (по табл.11) должны иметь марку по термической стойкости в водных теплосменах, не менее, при нагреве:


#G0постоянном




циклическом




циклическом с резким охлаждением воздухом или водой




жаростойкие бетоны составов N 22, 24, 27, 30, 32, 35-37 (по табл.11) должны иметь марку по термической стойкости в воздушных теплосменах, не менее, при нагреве:


#G0постоянном




циклическом




Для железобетонных конструкций из обычного (состава N 1) и жаростойкого бетона (составов N 2-21, 23 и 29 по табл.11) марки по водонепроницаемости должны быть, не менее:


#G0для фундаментов, боровов и других сооружений, находящихся под землей ниже уровня грунтовых вод


W4

для тепловых агрегатов и других сооружений, находящихся над землей и подвергающихся атмосферным осадкам

W8


Для бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, которые в период строительствa или при остановке теплового агрегата могут подвергаться эпизодическому воздействию температуры ниже 0 °С в условиях воздушно-влажностного состояния, обычный бетон (состава N 1) и жаростойкий бетон (составов N 2, 3, 6, 7, 13, 20 и 21 по табл.11) должны иметь марку по морозостойкости согласно #M12293 0 871001190 3704477087 78 23943 2465715556 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.03.01-84#S;
Требования к конструкциям и изделиям из жаростойкого бетона, предназначенным для эксплуатации в условиях воздействия агрессивной среды и высокой температуры, должны устанавливаться в соответствии с требованиями СНиП II-28-73 в зависимости от степени агрессивности среды и условий эксплуатации.
В конструкциях и изделиях, предназначенных для работы в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной среды, должен применяться жаростойкий бетон, наиболее стойкий в агрессивной среде:
нейтральной и щелочной газовой - жаростойкий бетон на портландцементе и шлакопортландцементе;
кислой газовой и в расплавах щелочных металлов - жаростойкий бетон на жидком стекле;
углеродной и фосфорной газовой - жаростойкий бетон на высокоглиноземистом и глиноземистом цементах и фосфатных связках; на алюмосиликатных заполнителях с содержанием в них окиси железа не более 1,5% (см. п.1.12);
водородной газовой - жаростойкий бетон на выcокоглиноземистом цементе с заполнителями, содержащими окись алюминия
не более 7% (cм. п.1.12).
Для конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных температур и попеременного увлажнения, рекомендуется применять обычный бетон класса по прочности на сжатие не менее В7,5 и марки по водонепроницаемости не менее W6 при нагреве до 120 °С включ. и не менее W8 при нагреве свыше 120 °С.
2.6 (2.5). При неравномерном нагреве бетона по высоте сечения элементов конструкций, в которых напряжения сжатия в бетоне от собственного веса и нагрузки составляют до 0,1 МПа включ., а также элементов конструкций, в которых усилия возникают только от воздействия температуры, предельно допустимая температура применения бетона устанавливается по #M12293 0 9052226 3271140448 843180450 247265662 4292033673 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 20910-82#S.
При неравномерном и равномерном нагреве по высоте сечения элементов конструкций, в которых напряжения сжатия в жаростойком бетоне от собственного веса и нагрузки составляют более 0,1 МПа, предельно допустимая температура применения бетона устанавливается расчетом.
При воздействии температур, превышающих указанные в #M12293 1 9052226 3271140448 843180450 247265662 4292033673 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 20910-82#S, необходимо предусматривать устройство защитных слоев (футеровок).
2.7. Для замоноличивания стыков элементов сборных железобетонных конструкций проектную марку бетона следует устанавливать в зависимости от условий работы соединяемых элементов, но принимать не ниже В7,5.
2.8. Для замоноличивания стыков элементов сборных конструкций, которые в процессе эксплуатации или монтажа на наружном воздухе могут подвергаться воздействию отрицательных температур, следует применять бетоны проектных марок по морозостойкости и водонепроницаемости не ниже принятых для стыкуемых элементов.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации