Действующий
кратковременному и длительному воздействию температуры и нагрузки - используют при расчете деформаций железобетонных элементов без трещин, для определения напряженного деформируемого состояния сжатого бетона.
Номера состава бетона по таблице 5.1 | Температура бетона, °С | Расчет на нагрев и нагружение | Относительные деформации бетона | |||||
при сжатии | при растяжении | |||||||
1 - 3 | 20 | Кратковрем. | 2,0 | 3,5 | 1,5 | 0,10 | 0,15 | 0,08 |
Длительные | 3,4 | 4,8 | 2,8 | 0,24 | 0,31 | 0,22 | ||
100 | Кратковрем. | 2,5 | 4,4 | 1,9 | 0,17 | 0,29 | 0,15 | |
Длительные | 4,3 | 6,0 | 3,5 | 0,3 | 0,39 | 0,27 | ||
200 | Кратковрем. | 3,5 | 6,1 | 2,6 | 0,25 | 0,39 | 0,20 | |
Длительные | 6,0 | 8,4 | 4,9 | 0,42 | 0,54 | 0,38 | ||
4 - 11, 23, 24 | 20 | Кратковрем. | 2,0 | 3,5 | 1,5 | 0,10 | 0,15 | 0,08 |
Длительные | 3,4 | 4,8 | 2,8 | 0,24 | 0,31 | 0,22 | ||
200 | Кратковрем. | 3,0 | 4,2 | 3,0 | 0,20 | 0,24 | 0,16 | |
Длительные | 4,5 | 6,3 | 3,8 | 0,30 | 0,36 | 0,20 | ||
400 | Кратковрем. | 4,3 | 6,0 | 3,6 | 0,38 | 0,52 | 0,36 | |
Длительные | 6,4 | 9,0 | 5,4 | 0,57 | 0,78 | 0,54 | ||
600 | Кратковрем. | 6,4 | 9,0 | 5,8 | 0,44 | 0,57 | 0,40 | |
Длительные | 9,6 | 13,5 | 8,2 | 0,67 | 0,87 | 0,63 | ||
12 - 18, 29, 30 | 20 | Кратковрем. | 2,2 | 3,7 | 1,7 | 0,15 | 0,22 | 0,10 |
Длительные | 3,6 | 5,0 | 3,0 | 0,25 | 0,32 | 0,23 | ||
200 | Кратковрем. | 2,4 | 3,4 | 2,0 | 0,19 | 0,26 | 0,15 | |
Длительные | 3,6 | 5,1 | 3,0 | 0,25 | 0,33 | 0,23 | ||
400 | Кратковрем. | 4,1 | 5,8 | 3,5 | 0,28 | 0,38 | 0,26 | |
Длительные | 6,2 | 8,7 | 5,2 | 0,43 | 0,56 | 0,40 | ||
600 | Кратковрем. | 5,4 | 7,5 | 4,5 | 0,38 | 0,49 | 0,33 | |
Длительные | 8,1 | 11,4 | 6,8 | 0,57 | 0,74 | 0,53 | ||
20 | Кратковрем. | 2,0 | 3,5 | 1,5 | 0,10 | 0,15 | 0,08 | |
Длительные | 3,4 | 4,8 | 2,8 | 0,24 | 0,31 | 0,22 | ||
200 | Кратковрем. | 2,9 | 4,0 | 2,4 | 0,20 | 0,26 | 0,18 | |
Длительные | 4,0 | 5,6 | 3,4 | 0,28 | 0,36 | 0,26 | ||
400 | Кратковрем. | 4,7 | 6,6 | 4,0 | 0,33 | 0,42 | 0,30 | |
Длительные | 6,6 | 9,2 | 5,5 | 0,46 | 0,59 | 0,42 | ||
600 | Кратковрем. | 5,7 | 8,0 | 4,8 | 0,42 | 0,54 | 0,31 | |
Длительные | 8,0 | 11,2 | 6,7 | 0,59 | 0,72 | 0,52 | ||
800 | Кратковрем. | 12,1 | 17,0 | 10,2 | 0,84 | 1,10 | 0,48 | |
Длительные | 19,3 | 27,0 | 16,2 | 1,35 | 1,74 | 1,25 |
таблице 5.7. Коэффициент определен с учетом температурной усадки бетона при кратковременном и длительном нагреве. При необходимости определения 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 для кратковременного или длительного нагрева соответственно.
5.19 Коэффициент линейной температурной деформации бетона в зависимости от температуры следует принимать по
таблице 5.8. Коэффициент температурной усадки бетона принят:
5.20 Коэффициент температурной усадки бетона принимают по
таблице 5.1. Среднюю плотность бетона в сухом состоянии при его нагреве выше 100°С уменьшают на 150 . Среднюю плотность железобетона при % принимают на 100 больше средней плотности соответствующего состояния бетона.
5.21 Марку по средней плотности бетона естественной влажности принимают по
таблице 5.9 в зависимости от средней температуры бетона в сечении элемента. Коэффициент теплопроводности огнеупорных и теплоизоляционных материалов принимают по таблице 6.2.
5.22 Коэффициент теплопроводности бетона в сухом состоянии принимают по Номера составов бетона по таблице 5.1 | Расчет на нагрев | Коэффициент линейной температурной деформации бетона при температуре бетона, °С | |||||||
50 | 100 | 200 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 | ||
1, 1а | КратковременныйДлительный | 10,0 ------ 4,0 | 10,0 ------ 4,5 | 9,5 ------ 7,2 | 9,0 ------ 7,5 | - | - | - | - |
2, 6 | КратковременныйДлительный | 9,0 ------ 3,0 | 9,0 ------ 3,5 | 8,0 ------ 5,7 | 7,0 ------ 5,5 | 6,0 ------ - | 5,0 ------ - | - | - |
3, 7 | КратковременныйДлительный | 8,5 ------ 2,5 | 8,5 ------ 3,0 | 7,5 ------ 5,2 | 7,0 ------ 5,5 | 5,5 ------ - | 4,5 ------ - | 4,0 ------ - | 3,0 ------ - |
8 | КратковременныйДлительный | 9,0 ------ 2,0 | 9,0 ------ 3,0 | 8,0 ------ 5,4 | 7,0 ------ 5,3 | 6,0 ------ 5,0 | 6,0 ------ 5,0 | - | - |
4, 5, 9 - 11, 23 - 25 | КратковременныйДлительный | 8,5 ------ 1,5 | 8,5 ------ 2,5 | 7,5 ------ 4,9 | 7,0 ------ 5,3 | 5,5 ------ 4,5 | 4,5 ------ 3,5 | 4,0 ------ 3,1 | 3,0 ------ 2,0 |
12 - 18, 27, 29, 30 | КратковременныйДлительный | 5,0 ------ -4,0 | 5,0 ------ 0 | 5,5 ------ 3,0 | 6,0 ------ 4,3 | 7,0 ------ 6,0 | 6,5 ------ 5,8 | 6,0 ------ 5,4 | 5,0 ------ 4,5 |
19 - 21 | КратковременныйДлительный | 8,0 ------ 3,0 | 8,0 ------ 4,5 | 7,0 ------ 5,3 | 6,5 ------ 5,2 | 5,5 ------ 4,7 | 4,5 ------ 3,6 | 4,0 ------ 3,1 | 3,5 ------ 2,6 |
22 | КратковременныйДлительный | 4,0 ------ -3,0 | 4,0 ------ 0 | 3,5 ------ 1,5 | 3,0 ------ 1,5 | 2,0 ------ 1,0 | 1,0 ------ 0 | - | - |
26 | КратковременныйДлительный | 4,3 ------ -0,7 | 4,3 ------ 0,3 | 3,8 ------ 1,8 | 3,3 ------ 2,0 | 3,2 ------ 2,2 | 2,4 ------ 1,4 | 1,6 ------ 0,6 | 0,8 ------ -0,7 |
28 | КратковременныйДлительный | 5,0 ------ -4,0 | 5,0 ------ 0 | 5,5 ------ 3,1 | 5,0 ------ 3,3 | 7,0 ------ 6,0 | 6,8 ------ 6,1 | 6,6 ------ 5,9 | - |
31, 32 | КратковременныйДлительный | 1,2 ------ -7,8 | 1,2 ------ -3,8 | 1,3 ------ -1,1 | 1,0 ------ 0,7 | -1,2 ------ -0,2 | 0,7 ------ 0 | 0,8 ------ 0,1 | - |
33 | КратковременныйДлительный | -3,0 ------ -8,0 | -3,0 ------ -6,5 | -3,5 ------ -5,3 | -4,5 ------ -5,8 | -3,0 ------ -4,5 | -2,8 ------ -3,7 | -3,5 ------ -4,5 | -4,7 ------ -5,7 |
34, 35 | КратковременныйДлительный | 5,5 ------ 0,5 | 5,5 ------ 2,5 | 4,5 ------ 1,5 | 3,3 ------ 2,0 | 3,2 ------ 2,6 | 2,4 ------ 1,5 | 1,6 ------ 0,6 | 0,8 ------ -0,2 |
36, 37 | КратковременныйДлительный | 2,0 ------ -3,0 | 2,0 ------ -1,5 | 1,5 ------ -0,8 | 1,0 ------ -0,7 | 0,6 ------ -1,2 | 0,4 ------ -0,5 | -3,7 ------ -4,6 | -8,6 ------ -9,5 |
Примечание - Для бетонов состава N 1 с карбонатным щебнем (доломит, известняк) коэффициент увеличивается на . |
Номера составов бетона по таблице 5.1 | Расчет на нагрев | Коэффициент линейной температурной деформации бетона при температуре бетона, °С | |||||||
50 | 100 | 200 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 | ||
1 - 4 | КратковременныйДлительный | 0,0 ------ 6,0 | 0,0 ------ 5,5 | 0,7 ------ 3,0 | 1,0 ------ 2,5 | - | - | - | - |
5 - 11, 23 - 25 | КратковременныйДлительный | 0,0 ------ 7,0 | 0,5 ------ 6,5 | 0,9 ------ 3,5 | 1,1 ------ 2,8 | 1,5 ------ 2,5 | 1,4 ------ 2,4 | 2,3 ------ 3,2 | 3,2 ------ 4,2 |
12 - 18, 27, 29, 30 | КратковременныйДлительный | 2,0 ------ 11,0 | 3,0 ------ 8,0 | 2,5 ------ 5,0 | 2,0 ------ 3,7 | 1,3 ------ 2,3 | 1,0 ------ 1,7 | 0,8 ------ 1,4 | 0,7 ------ 1,2 |
19 - 21 | КратковременныйДлительный | 0,5 ------ 5,5 | 2,0 ------ 5,5 | 1,5 ------ 3,2 | 1,3 ------ 2,6 | 1,4 ------ 2,2 | 1,6 ------ 2,5 | 2,1 ------ 3,0 | 2,3 ------ 3,2 |
22 | КратковременныйДлительный | 4,0 ------ 11,0 | 5,0 ------ 9,0 | 4,7 ------ 6,7 | 4,2 ------ 5,7 | 3,7 ------ 4,7 | 3,6 ------ 4,6 | - | - |
26 | КратковременныйДлительный | 6,6 ------ 11,6 | 7,6 ------ 11,6 | 7,1 ------ 9,1 | 7,1 ------ 8,4 | 5,5 ------ 6,5 | 4,3 ------ 5,3 | 5,0 ------ 6,0 | 6,0 ------ 7,0 |
28 | КратковременныйДлительный | 4,0 ------ 13,0 | 5,0 ------ 10,0 | 4,6 ------ 7,0 | 4,1 ------ 5,8 | 1,3 ------ 2,3 | 1,2 ------ 1,9 | 1,0 ------ 1,7 | - |
31, 32 | КратковременныйДлительный | 4,0 ------ 3,0 | 4,0 ------ 0 | 3,5 ------ 1,5 | 3,0 ------ 1,5 | 2,0 ------ 1,0 | 1,0 ------ 0 | - | - |
33 | КратковременныйДлительный | 10,5 ------ 15,5 | 12,0 ------ 15,5 | 11,5 ------ 13,3 | 11,3 ------ 12,6 | 10,7 ------ 12,2 | 9,9 ------ 10,8 | 10,4 ------ 11,4 | 10,7 ------ 11,7 |
34, 35 | КратковременныйДлительный | 6,3 ------ 11,3 | 7,8 ------ 10,8 | 7,3 ------ 10,3 | 7,1 ------ 8,4 | 5,5 ------ 6,1 | 4,3 ------ 5,2 | 5,0 ------ 6,0 | 5,2 ------ 6,2 |
36, 37 | КратковременныйДлительный | 1,7 ------ 6,7 | 3,2 ------ 6,7 | 3,0 ------ 5,3 | 4,8 ------ 5,1 | 5,0 ------ 6,8 | 5,1 ------ 6,0 | 9,3 ------ 10,2 | 14,3 ------ 15,2 |
Примечание - Значение коэффициента принимают со знаком "минус". |
Номера составов бетона по таблице 5.1 | Коэффициент теплопроводности , , обычного и жаростойкого бетонов в сухом состоянии при средней температуре бетона в сечении элемента, °С | |||||
50 | 100 | 300 | 500 | 700 | 900 | |
1, 1а | 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 - 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 |
Примечания1 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 . Если средняя плотность бетона отличается от указанных величин, то в этом случае коэффициент теплопроводности принимают интерполяцией.2 Коэффициент теплопроводности обычного и жаростойкого бетонов с естественной влажностью после нормального твердения или тепловой обработки при атмосферном давлении и средней температуре бетона в сечении элемента до 100°С следует принимать по данным таблицы, увеличенным на 30%. |
5.23 Для армирования температуростойких железобетонных конструкций применяют арматуру, отвечающую требованиям соответствующих государственных стандартов
горячекатаная гладкого профиля класса А240, периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (соответственно кольцевой и серповидный профили) классов: А300, А400, А500, А600, А800, А1000;
арматурные канаты спиральные семипроволочные классов: К-1400 (К-7), К-1500 (К-7) и девятнадцатипроволочные класса К-1500 (К-19).
Для железобетонных конструкций из жаростойкого бетона при нагреве арматуры выше 400°С предусматривают стержневую арматуру и прокат из:
коррозионно-стойких жаростойких и жаропрочных сталей марок 12X13, 20X13, 08Х17Т, 12Х189Н9Т, 20Х23Н18, 45Х14Н14В2М.
таблице 5.10. В предварительно напряженной арматуре с повышением температуры происходят дополнительные потери предварительного напряжения, что еще более ограничивает допускаемую температуру нагрева преднапряженной арматуры.
5.24 Из-за развития пластических деформаций и изменения структуры стали температура применения арматуры лимитируется согласно Вид и класс арматуры, марка стали и проката | Предельно допустимая температура, °С, применения арматуры и проката, установленных | |
по расчету | по конструктивным соображениям | |
Стержневая арматура классов: | ||
А240, А300 | 400 | 450 |
А400, А500, А600, Ат600, А800, А1000 | 450 | 500 |
напрягаемая | 150 | - |
Проволочная арматура классов: | ||
В500, , К1400, К1500 | 400 | 450 |
напрягаемая | 100 | - |
Прокат из стали марок: | ||
ВСт3кп2, ВСт3Гпс5, ВСт3сп5, ВСт3пс6 | 400 | 450 |
Стержневая арматура и прокат из стали марок: | ||
30ХМ, 12X13, 20X13, | 500 | 700 |
20Х23Н18 | 550 | 1000 |
12X18Н9Т, 45Х14Н14, В2М, 08Х17Т | 600 | 800 |
таблица 5.11). Нормативные значения сопротивления сжатию принимают равным нормативным значениям сопротивления растяжению, но не более значений, отвечающих предельным деформациям сжатого бетона, окружающего сжатую арматуру. Нормативные сопротивления проката из стали марок ВСт-3 принимают по СП 16.13330.
5.25 Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное сопротивление напряжению , принимаемое равным гарантированному значению предела текучести с обеспеченностью не менее 0,95 (
Расчетные сопротивления продольной арматуры растяжению и сжатию для предельных состояний первой группы приведены в таблице 5.12, для предельных состояний второй группы приведены в таблице 5.11 (с округлением значений).
Расчетные значения сопротивления поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) снижают по сравнению с путем умножения на коэффициент условия работы , но принимают не более 300 МПа.
5.27 Влияние температуры на изменение нормативных и расчетных сопротивлений арматуры учитывают умножением прочностных характеристик арматуры при растяжении и сжатии на коэффициент условия работы арматуры , определяемый по
Арматура, класс и марка | Номинальный диаметр арматуры, мм | Нормативные значения сопротивления растяжению и расчетные значения сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы , МПа ( ) |
А240 | 6-40 | 240 |
А300 | 6-40 | 300 |
А400 | 6-40 | 400 |
А500 | 10-40 | 500 |
А600 | 10-40 | 600 |
А800 | 10-32 | 800 |
А1000 | 10-32 | 1000 |
В500 | 3-12 | 500 |
8 | 1200 | |
7 | 1300 | |
4, 5, 6 | 1400 | |
3 | 1500 | |
К1400(К-7) | 15 | 1400 |
К1500(К-7) | 6, 9, 12 | 1500 |
К1500(К-19) | 14 | 1500 |
30ХМ | - | 590 |
12X13 | - | 410 |
20X13 | - | 440 |
20Х23Н18, 12X18Н9Т, 08X17Т | - | 195 |
45Х14Н14В2М | - | 315 |