Растягивающие напряжения бетона в зависимости от относительных деформаций растяжения определяют по диаграмме на рисунке 5.1. При этом расчетные сопротивления бетона сжатию заменяют на расчетные значения сопротивления растяжению .

1175 × 1329 пикс.     Открыть в новом окне

5.17 Относительные деформации бетона при сжатии и растяжении в зависимости от температуры бетона при кратковременном и длительном воздействии температуры и нагрузки даны в таблице 5.6. Температуру бетона при определении напряженно-деформированного состояния сжатого бетона принимают по наименьшей температуре сжатого бетона и при определении напряженно-деформируемого состояния растянутого бетона - по наибольшей температуре растянутого бетона.

5.18 При расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели строят двухлинейную диаграмму состояния бетона с деформационными характеристиками, отвечающими:

кратковременному воздействию температуры и нагрузки - используют при расчете прочности и раскрытия нормальных трещин для определения напряженно-деформируемого состояния сжатой зоны бетона, а также при расчете трещинообразования для определения напряженно-деформируемого состояния растянутого бетона при упругой работе сжатого бетона;

кратковременному и длительному воздействию температуры и нагрузки - используют при расчете деформаций для определения напряженно-деформируемого состояния сжатого бетона.

Трехлинейную диаграмму состояния бетона с деформационными характеристиками, отвечающими:

кратковременному воздействию температуры и нагрузки - используют при расчете трещинообразования;

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

5.19 Коэффициент линейной температурной деформации бетона в зависимости от температуры следует принимать по 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.

5.20 Коэффициент температурной усадки бетона принимают по таблице 5.8. 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.

5.21 Марку по средней плотности бетона естественной влажности 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.

5.22 Коэффициент теплопроводности бетона в сухом состоянии 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.

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%.

Арматура

Показатели качества арматуры

5.23 Для армирования температуростойких железобетонных конструкций применяют арматуру, отвечающую требованиям соответствующих государственных стандартов ГОСТ 5781, ГОСТ 10884, ГОСТ 6727, ГОСТ 4543, ГОСТ 5949 и технических условий СТО АСЧМ 7 [3], следующих классов и марок:

стержневая арматурная сталь:

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;

холоднодеформируемая периодического профиля класса В500;

проволочная арматурная сталь:

холоднотянутая высокопрочная гладкая и периодического профиля классов ;

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:

легированной стали марки 30ХМ;

коррозионно-стойких жаростойких и жаропрочных сталей марок 12X13, 20X13, 08Х17Т, 12Х189Н9Т, 20Х23Н18, 45Х14Н14В2М.

5.24 Из-за развития пластических деформаций и изменения структуры стали температура применения арматуры лимитируется согласно таблице 5.10. В предварительно напряженной арматуре с повышением температуры происходят дополнительные потери предварительного напряжения, что еще более ограничивает допускаемую температуру нагрева преднапряженной арматуры.

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

Нормативные и расчетные характеристики арматуры

5.25 Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное сопротивление напряжению , принимаемое равным гарантированному значению предела текучести с обеспеченностью не менее 0,95 (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.

5.26 Расчетные значения сопротивления арматуры определяют по формуле

Коэффициент надежности по арматуре для предельных состояний первой группы принимают равным:

- для арматуры классов А240, А300, А400, А500;

- для арматуры классов А600, А800;

- для арматуры классов А1000, В500, , К1400, К1500;

- для арматуры марок 30ХМ, 12X13, 20X13, 12Х18Н9Т, 20Х23Н18, 45Х14Н14В2М, 08Х17Т.

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 таблице 5.13.