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 2.03.01Скачать все файлы (2145.5 kb.)
Доступные файлы (2):
| n1.doc | 3423kb. | 11.08.2005 13:23 | скачать |
| n2.doc | скачать |
n1.doc
Примечания: 1. При расчете на длительный нагрев несущих конструкций, срок службы которых не превышает 5 лет, коэффициент
следует увеличить на 15%, но он не должен превышать величины при расчете на кратковременный нагрев.2. Для конструкций, которые во время эксплуатации подвергаются циклическому нагреву, коэффициенты
и 
, следует снизить на 15%, коэффициент 
- на 20 %.3. Коэффициенты
, и для промежуточных значений температур определяются интерполяцией.4. Значения коэффициента
принимаются при расчете по формулам: (75), (100), (105)-(107), (109), (111), (114)-(118), (136)-(138), (140), (142)-(144), (146), (147), (161)-(163), (173), (174), (180), (181), (284) - по средней температуре бетона сжатой зоны; (82), (141) - по средней температуре бетона участков сжатой зоны; (120)-(127), (153)-(160), (186) - по средней температуре бетона сжатой зоны ребра и свесов полки; (148), (150), (187), (191), (211), (212) - по температуре бетона в центре тяжести сечения; (96), (255) - по температуре бетона в центре тяжести приведенного сечения; (221), (225), (228) - по температуре бетона в месте расположения сеток; (242) - по температуре бетона в месте расположения закладной детали.5. Значения коэффициента
принимаются при расчете по формулам: (198), (200)-(204), (206)-(208), (210) - по средней температуре бетона сжатой зоны; (211), (212) - по температуре бетона в центре тяжести сечения; (256), (257), (290), (302)-(304) - по температуре бетона на уровне центра тяжести растянутой арматуры; (356) - по температуре бетона у нижней полки металлической балки; (88), (89), (97) - по средней температуре бетона растянутой зоны при нагреве сжатой зоны или по температуре бетона растянутой грани при нагреве растянутой зоны; (230) - по средней температуре бетона на проверяемом участке.6. Коэффициенты
, и для бетонов составов N 1-4 при их нагреве свыше 300 °С определяются экстраполяцией.7. Среднюю температуру бетона сжатой зоны прямоугольных сечений при
допускается принимать по температуре бетона, расположенного на расстоянии 0,2
от сжатой грани сечения; при 
и 
- на расстоянии 0,5
от сжатой грани сечения.2.11 (#M12293 0 871001237 78 83 3540923631 1121962346 3786732132 1092643022 1088328 27580742442.7#S). Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении
, принимают по табл.17.Таблица 17
| #G0Номера составов и средняя плотность бетона, кг/м  (по табл.11) | Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении принимаются равными ·10 при классе бетона по прочности на сжатие | |||||||
| | В1 | B1,5 | B2 | B2,5 | В3,5 | В5 | В7,5 | В10 |
| 1-3, 6, 7, 13, 20, 21 естественного твердения 2200-2800 | - | - | - | 8,5 ------- 86,7 | 9,5 ------ 96,9 | 13,0 ----- 133 | 16,0 ------ 163 | 18,0 ------- 184 |
| 1-3, 6, 7, 20, 21 подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении 2200-2800 | - | - | - | 8,0 ------- 82,0 | 8,5 ------ 86,7 | 11,5 ------- 117 | 14,5 ------- 148 | 16,0 ------ 163 |
| 31, 32 900 | 3,7 ------- 38,0 | 4,0 ------- 40,8 | 4,3 ------- 44,0 | 4,5 ------- 45,9 | 5,0 ------- 51,0 | - | - | - |
| 25, 27, 32, 34, 35, 37 1000 | 4,2 ------- 43,0 | 4,5 ------- 45,9 | 4,8 ------- 49,0 | 5,0 ------- 51,0 | 5,5 ------- 56,1 | 6,3 ------- 64,2 | - | - |
| 22, 24, 26, 28, 30, 32, 33, 36 1100 | 4,3 ------- 44,0 | 4,6 ------- 47,0 | 4,9 ------- 49,7 | 5,5 ------- 56,1 | 6,1 ------- 62,3 | 6,9 ------- 70,7 | 7,9 ------- 81,1 | 8,7 ------- 88,7 |
| 24, 30 1200-1400 | - | - | 5,8 ------- 59,0 | 6,5 ------- 66,3 | 7,2 ------- 73,4 | 8,2 ------- 83,8 | 9,4 ------- 95,4 | 10,3 ------- 100,5 |
| 23, 29 1500-1700 | - | - | 7,3 ------- 75 | 8,0 ------- 82 | 9,0 ------- 91,8 | 10,0 ------- 102 | 11,5 ------- 117 | 12,5 ------- 127 |
| 4, 8, 9 1800-1900 | - | - | 8,0 ------- 81,6 | 8,6 ------- 88 | 9,8 ------- 100 | 11,2 ------- 114 | 13,0 ------- 133 | 14,0 ------- 143 |
| 5, 10-12, 14-19 2000-2300 | - | - | 10,0 ------- 102 | 10,5 ------- 101 | 11,5 ------- 118 | 13,0 ------- 133 | 14,5 ------- 148 | 16,0 ------- 163 |
Продолжение табл.17
| #G0Номера составов и средняя плотность бетона, кг/м (по табл.11) | Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении принимаются равными ·10 при классе бетона по прочности на сжатие | ||||||||
| | В12,5 | В15 | В20 | В25 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 |
| 1-3, 6, 7, 13, 20, 21 естественного твердения 2200-2800 | 21,0 ------- 214 | 23,0 ------- 235 | 27,0 ------- 275 | 30,0 ------- 306 | 32,5 ------- 331 | 34,5 ------- 352 | 36,0 ------- 367 | 37,5 ------- 382 | 39,0 ------- 398 |
| 1-3, 6, 7, 20, 21 подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении 2200-2800 | 19,0 ------- 194 | 20,5 ------- 209 | 24,0 ------- 245 | 27,0 ------- 275 | 29,0 ------- 296 | 31,0 ------- 316 | 32,5 ------- 332 | 34,0 ------- 347 | 35,0 ------- 357 |
| 31, 32 900 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 25, 27, 32, 34, 35, 37 1000 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 22,24,26,28, 30, 32, 33, 36 1100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 24, 30 1200-1400 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 23, 29 1500-1700 | 13,2 ------- 135 | 14,0 ------- 143 | - | - | - | - | - | - | - |
| 4, 8, 9 1800-1900 | 14,7 ------- 150 | 15,5 ------- 158 | - | - | - | - | - | - | - |
| 5, 10-12, 14-19 2000-2300 | 17,0 ------- 173 | 18,0 ------- 184 | 19,5 ------- 199 | 21,0 ------- 214 | 22,0 ------- 224 | 23,0 ------- 235 | - | - | - |
Примечание. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой - в кгс/см
.Коэффициент
, учитывающий снижение модуля упругости обычного и жаростойкого бетона при нагреве, следует принимать по табл.16 в зависимости от температуры бетона.2.12. Начальный коэффициент поперечной деформации бетона (коэффициент Пуассона)
принимается равным 0,2 для всех видов бетона, а модуль сдвига 
- равным 0,4 от соответствующего значения модуля упругости бетона и температур нагрева.2.13 (#M12293 0 871001237 78 84 3669198716 3786732132 2302717377 2153541653 3053825541 27474761362.8#S). Коэффициент упругости
, характеризующий упруго-пластическое состояние сжатого бетона, при определении приведенного сечения бетона, а также при расчете сводов и куполов из жаростойкого бетона принимают по табл.18 в зависимости от температуры и длительности ее воздействия.Таблица 18
| #G0Номера составов бетона по табл.11 | Расчет на нагрев | Коэффициент упругости обычного и жаростойкого бетонов при температуре бетона, °С | ||||||||
| | | 50 | 70 | 100 | 200 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1000 |
| | Кратковременный | 0,85 | 0,65 | 0,70 | 0,70 | 0,65 | - | - | - | - |
| 1-3 | Длительный | 0,30 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,20 | | | | |
| 6, 10, 11, 24 | Кратковременный | 0,85 | 0,30 | 0,80 | 0,75 | 0,70 | 0,55 | 0,32 | 0,15 | 0,05 |
| | Длительный | 0,28 | 0,24 | 0,24 | 0,22 | 0,21 | 0,07 | 0,05 | 0,02 | - |
| 4, 5, 7, 8, 9, 23 | Кратковременный | 0,80 | 0,70 | 0,80 | 0,70 | 0,65 | 0,50 | - | - | - |
| | Длительный | 0,26 | 0,22 | 0,22 | 0,21 | 0,20 | 0,06 | | | |
| 12-18, 29, 30 | Кратковременный | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,65 | 0,50 | 0,35 | 0,30 | 0,10 | - |
| | Длительный | 0,24 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,06 | 0,02 | - | - | - |
| 19-21 | Кратковременный | 0,85 | 0,80 | 0,75 | 0,60 | 0,55 | 0,45 | 0,35 | 0,20 | 0,15 |
| | Длительный | 0,35 | 0,30 | 0,27 | 0,25 | 0,23 | 0,03 | 0,02 | 0,01 | - |
Примечания: 1. В таблице даны значения
для кратковременного нагрева при подъеме температуры на 10 °С/ч и более. При подъеме температуры менее чем на 10 °С/ч значения 
, где 
и 
- значения коэффициента 
при кратковременном и длительном нагреве; 
- скорость подъема температуры, °С/ч.2. Коэффициент
для промежуточных значений температур определяется интерполяцией.3. При длительном нагреве 50-200 °С и средней относительной влажности воздуха до 40% значение коэффициента
.4. При длительном нагреве и увлажнении бетона составов N 1-3 значение коэффициента
умножают на 0,5.5. При двухосном напряженном состоянии значение коэффициента
умножают на 1,2, но оно не должно превышать 0,85.6. При наличии в элементе сжатой арматуры с
% значение коэффициента умножают на 
, но принимают не менее 0,5.Коэффициент упругости
, характеризующий упруго-пластическое состояние бетона сжатой зоны, при расчете деформаций и закладных деталей принимают по табл.19 в зависимости от температуры и длительности ее воздействия.Таблица 19
| #G0Номера составов бетона по табл.11 | Расчет на нагрев | Коэффициент при температуре бетона, °С | |||||||
| | | 50 | 70 | 100 | 200 | 300 | 500 | 700 | 900 |
| 1-3 | Кратковременный | 0,45 | 0,40 | 0,45 | 0,45 | 0,35 | - | - | - |
| | Длительный | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,10 | | | |
| 4-11, 23, 24 | Кратковременный | 0,45 | 0,43 | 0,43 | 0,40 | 0,37 | 0,28 | 0,20 | 0,10 |
| | Длительный | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,10 | 0,09 | 0,05 | 0,03 | 0,01 |
| 12-18, 29, 30 | Кратковременный | 0,45 | 0,43 | 0,38 | 0,35 | 0,28 | 0,20 | 0,17 | 0,07 |
| | Длительный | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,10 | 0,03 | 0,01 | - | - |
| 19-21 | Кратковременный | 0,45 | 0,43 | 0,40 | 0,33 | 0,30 | 0,25 | 0,20 | 0,15 |
| | Длительный | 0,15 | 0,15 | 0,13 | 0,13 | 0,10 | 0,03 | 0,02 | 0,01 |
Примечания: 1. В таблице даны значения
для кратковременного нагрева при подъеме температуры на 10 °С/ч и более. При подъеме температуры менее чем на 10 °С/ч значение 
, где и - значения коэффициента при кратковременном и длительном нагреве; - скорость подъема температуры, °С/ч.2. Коэффициент
для промежуточных значений температур определяется интерполяцией.3. При длительном нагреве 50-200 °С и средней относительной влажности воздуха до 40% значение коэффициента
.4. При длительном нагреве и увлажнении бетона составов N 1-3 значение коэффициента
умножают на 0,5.2.14 (#M12293 0 871001237 78 85 3669198716 1096030085 1087414045 3941233748 1092643022 42949672942.9#S). Коэффициент линейной температурной деформации бетона
в зависимости от температуры и скорости подъема температуры следует принимать по табл.20. Коэффициент определен с учетом температурной усадки бетона при кратковременном и длительном его нагреве. При необходимости определения коэффициента температурного расширения бетона 
при повторном воздействии температуры после кратковременного или длительного нагрева к коэффициенту линейной температурной деформации следует прибавить абсолютное значение коэффициента температурной усадки бетона 
соответственно для кратковременного или длительного нагрева.Таблица 20
| #G0Номера составов бетона по табл.11 | Расчет на нагрев | Коэффициент линейной температурной деформации бетона принимают равным ·10 ·град при температуре бетона, °С | |||||||
| | | 50 | 100 | 200 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 |
| 1 | Кратковременный | 10,0 | 10,0 | 9,5 | 9,0 | - | - | - | - |
| | Длительный | 4,0 | 4,5 | 7,2 | 7,5 | | | | |
| | Кратковременный | 9,0 | 9,0 | 8,0 | 7,0 | 6,0 | 5,0 | - | - |
| 2, 6 | Длительный | 3,0 | 3,5 | 5,7 | 5,5 | - | - | | |
| 3, 7 | Кратковременный | 8,5 | 8,5 | 7,5 | 7,0 | 5,5 | 4,5 | 4,0 | 3,0 |
| | Длительный | 2,5 | 3,0 | 5,2 | 5,5 | - | - | - | - |
| | Кратковременный | 9,0 | 9,0 | 8,0 | 7,0 | 6,0 | 6,0 | - | - |
| 8 | Длительный | 2,0 | 3,0 | 5,4 | 5,3 | 5,0 | 5,0 | | |
| 4, 5, 9-11, 23, 24, 25 | Кратковременный | 8,5 | 8,5 | 7,5 | 7,0 | 5,5 | 4,5 | 4,0 | 3,0 |
| | Длительный | 1,5 | 2,5 | 4,9 | 5,3 | 4,5 | 3,5 | 3,1 | 2,0 |
| 12-18, 27, 29, 30 | Кратковременный | 5,0 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 7,0 | 6,5 | 6,0 | 5,0 |
| | Длительный | -4,0 | 0,0 | 3,0 | 4,3 | 6,0 | 5,8 | 5,4 | 4,5 |
| 19-21 | Кратковременный | 8,0 | 8,0 | 7,0 | 6,5 | 5,5 | 4,5 | 4,0 | 3,5 |
| | Длительный | 3,0 | 4,5 | 5,3 | 5,2 | 4,7 | 3,6 | 3,1 | 2,6 |
| 22 | Кратковременный | 4,0 | 4,0 | 3,5 | 3,0 | 2,0 | 1,0 | - | - |
| | Длительный | -3,0 | 0,0 | 1,5 | 1,5 | 1,0 | 0,0 | | |
| 26 | Кратковременный | 4,3 | 4,3 | 3,8 | 3,3 | 3,2 | 2,4 | 1,6 | 0,8 |
| | Длительный | -0,7 | 0,3 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 1,4 | 0,6 | -0,7 |
| 28 | Кратковременный | 5,0 | 5,0 | 5,5 | 5,0 | 7,0 | 6,8 | 6,6 | - |
| | Длительный | -4,0 | 0,0 | 3,1 | 3,3 | 6,0 | 6,1 | 5,9 | |
| 31, 32 | Кратковременный | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,0 | -1,2 | 0,7 | 0,8 | - |
| | Длительный | -7,8 | -3,8 | -1,1 | -0,7 | -0,2 | 0,0 | 0,1 | |
| 33 | Кратковременный | -3,0 | -3,0 | -3,5 | -4,5 | -3,0 | -2,8 | -3,5 | -4,7 |
| | Длительный | -8,0 | -6,5 | -5,3 | -5,8 | -4,5 | -3,7 | -4,5 | -5,7 |
| 34, 35 | Кратковременный | 5,5 | 5,5 | 4,5 | 3,3 | 3,2 | 2,4 | 1,6 | 0,8 |
| | Длительный | 0,5 | 2,5 | 1,5 | 2,0 | 2,6 | 1,5 | 0,6 | -0,2 |
| 36, 37 | Кратковременный | 2,0 | 2,0 | 1,5 | 1,0 | 0,6 | 0,4 | -3,7 | -8,6 |
| | Длительный | -3,0 | -1,5 | -0,8 | -0,7 | -1,2 | -0,5 | -4,6 | -9,5 |
Примечания: 1. Значение коэффициента
для кратковременного нагрева дано при подъеме температуры на 10 °С/ч и более. Для кратковременного нагрева при подъеме температуры менее чем на 10 °С/ч от значения следует отнять 
, где и - значения коэффициента при кратковременном и длительном нагреве; - скорость подъема температуры, °С/ч.2. Коэффициент
для промежуточных значений температур определяется интерполяцией.3. Для бетона состава N 1 с карбонатным щебнем (доломит, известняк) коэффициент
увеличивается на 1·10·град.Коэффициент температурной усадки бетона
принимают по табл.21.Таблица 21
| #G0Номера составов бетона по табл.11 | Расчет на нагрев | Коэффициент температурной усадки бетона принимают равным  ·10·град., при температуре бетона, °С | |||||||
| | | 50 | 100 | 200 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 |
| 1-4 | Кратковременный | 0,0 | 0,0 | 0,7 | 1,0 | - | - | - | - |
| | Длительный | 6,0 | 5,5 | 3,0 | 23 | | | | |
| 5-11, 23, 24, 25 | Кратковременный | 0,0 | 0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,5 | 1,4 | 2,3 | 3,2 |
| | Длительный | 7,0 | 6,5 | 3,5 | 2,8 | 2,5 | 2,4 | 3,2 | 4,2 |
| 12-18, 27, 29, 30 | Кратковременный | 2,0 | 3,0 | 2,5 | 2,0 | 1,3 | 1,0 | 0,8 | 0,7 |
| | Длительный | 11,0 | 8,0 | 5,0 | 3,7 | 2,3 | 1,7 | 1,4 | 1,2 |
| 19-21 | Кратковременный | 0,5 | 2,0 | 1,3 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 2,1 | 2,3 |
| | Длительный | 5,5 | 5,5 | 3,2 | 2,6 | 2,2 | 2,5 | 3,0 | 3,2 |
| 22 | Кратковременный | 4,0 | 5,0 | 4,7 | 4,2 | 3,7 | 3,6 | - | - |
| | Длительный | 11,0 | 9,0 | 6,7 | 5,7 | 4,7 | 4,6 | | |
| 26 | Кратковременный | 6,6 | 7,6 | 7,1 | 7,1 | 5,5 | 4,3 | 5,0 | 6,0 |
| | Длительный | 11,6 | 11,6 | 9,1 | 8,4 | 6,5 | 5,3 | 6,0 | 7,0 |
| 28 | Кратковременный | 4,0 | 5,0 | 4,6 | 4,1 | 1,3 | 1,2 | 1,0 | - |
| | Длительный | 13,0 | 10,0 | 7,0 | 5,8 | 2,3 | 1,9 | 1,7 | |
| 31, 32 | Кратковременный | 3,0 | 4,0 | 3,6 | 3,1 | 0,3 | 0,2 | 0,0 | - |
| | Длительный | 12,0 | 9,0 | 6,0 | 4,8 | 1,3 | 0,9 | 0,7 | |
| 33 | Кратковременный | 10,5 | 12,0 | 11,5 | 11,3 | 10,7 | 9,9 | 10,4 | 10,7 |
| | Длительный | 15,5 | 15,5 | 13,3 | 12,6 | 12,2 | 10,8 | 11,4 | 11,7 |
| 34, 35 | Кратковременный | 6,3 | 7,8 | 7,3 | 7,1 | 5,5 | 4,3 | 5,0 | 5,2 |
| | Длительный | 11,3 | 10,8 | 10,3 | 8,4 | 6,1 | 5,2 | 6,0 | 6,2 |
| 36, 37 | Кратковременный | 1,7 | 3,2 | 3,0 | 4,8 | 5,0 | 5,1 | 9,3 | 14,3 |
| | Длительный | 6,7 | 6,7 | 5,3 | 5,1 | 6,8 | 6,0 | 10,2 | 15,2 |
Примечания: 1. Значение коэффициента
для кратковременного нагрева дано при подъеме температуры на 10 °С/ч и более. Для кратковременного нагрева при подъеме температуры менее чем на 10 °С/ч к значению следует прибавить 
, где и - значения коэффициентов для кратковременного и длительного нагрева; - скорость подъема температуры, °С/ч.2. Коэффициент
для промежуточных значений температур определяется интерполяцией.Коэффициент температурной усадки бетона принят:
при кратковременном нагреве для подъема температуры на 10 °С/ч и более;
при длительном нагреве - в зависимости от воздействия температуры во время эксплуатации.
2.15 (#M12293 0 871001237 78 24255 4292900552 311084441 3923442195 1159957205 2822 8043106002.10#S). Марку по средней плотности бетона естественной влажности принимают по табл.11. Среднюю плотность бетона в сухом состоянии при его нагреве свыше 100 °С уменьшают на 150 кгс/м
. Среднюю плотность железобетона (при 
%) принимают на 100 кгс/м больше средней плотности соответствующего состояния бетона.2.16 (#M12293 1 871001237 78 24255 4292900552 311084441 3923442195 1159957205 2822 8043106002.11#S). При расчете железобетонных конструкций на выносливость, а также по образованию трещин при многократно повторяющейся нагрузке в условиях воздействия температур свыше 50 °С расчетные сопротивления обычного бетона должны умножаться на коэффициенты условий его работы
и 
принимаемые по табл.22 и 23.При применении жаростойкого бетона в железобетонных конструкциях, подвергающихся воздействию высоких температур и многократно повторяющейся нагрузки, расчетные сопротивления бетона должны быть специально обоснованы.
Таблица 22
| #G0 Бетон | Состояние бетона по влажности | Коэффициент условий работы бетона при многократно повторяющейся нагрузке и коэффициенте асимметрии цикла  , равном | ||||||
| | | 0-0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
| Обычный бетон состава N 1 по табл.11 | Естественной влажности | 0,75 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,00 |
Обозначения, принятые в таблице:
, где 
и 
соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в бетоне в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно указаниям п.3.71.Таблица 23
| #G0 Температура бетона, °С | Коэффициент условий работы обычного бетона при многократно повторяющейся нагрузке | |
| | без увлажнения | с переменным увлажнением и высыханием |
| 50 | 0,8 | 0,7 |
| 70 | 0,6 | 0,5 |
| 90 | 0,4 | 0,3 |
| 110 | 0,3 | 0,2 |
Примечание. Коэффициент
для промежуточных значений температур определяется интерполяцией.