Действующий
4.18 При расчете несущих конструкций, бетон которых неравномерно нагрет по высоте сечения элемента, часть сечения, нагретую свыше 1000°С, допускается не учитывать.
4.19 При расчете по прочности, деформациям, а также раскрытию и закрытию трещин распределение температуры в сечениях конструкций определяют теплотехническим расчетом для установившегося режима теплового потока.
4.20 Расчет предварительно напряженных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует проводить в соответствии с СП 63.13330 и с учетом дополнительных требований 4.21-4.27.
4.21 Температура нагрева предварительно напряженной арматуры не должна превышать предельно допустимой температуры применения, указанной в таблице 5.11.
4.22 Полные потери предварительного напряжения арматуры, учитываемые при расчете конструкций, работающих в условиях воздействия температуры свыше 50°С, должны определяться как сумма потерь:
Основные потери предварительного напряжения арматуры для конструкций из обычного бетона состава N 1 и жаростойких бетонов составов N 2, 3, 6, 7, 10 и 11 (по таблице 5.1) определяют, как для тяжелого бетона по СП 63.13330. Потери от усадки жаростойкого бетона следует принимать на 10 МПа больше указанных в СП 63.13330.
Фактор, вызывающий дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре при ее нагреве | Величина дополнительных потерь предварительного напряжения, МПа |
| Усадка бетона обычного состава №1 и жаростойких бетонов составов№№ 2, 3, 6, 7, 10, 11 по таблице 5.1 при нагреве: | |
| кратковременном | 40 |
| длительном постоянном | 80 |
| длительном циклическом | 60 |
| Ползучесть бетона обычного состава №1 и жаростойких бетоновсоставов №№2, 3, 6, 7, 10 и 11 по таблице 5.1естественной влажности при нагреве: | |
| кратковременном | 10 σbp |
| длительном постоянном | 15 σbp |
| длительном циклическом | 18 σbp |
| сухого при нагреве: | |
| кратковременном | 4 σbp |
| длительном постоянном | 6 σbp |
| длительном циклическом | 8 σbp |
| Релаксация напряжений арматуры: | |
| проволочной классов Вр1200, Вр1500, К1400, К1500 | 0,0012 ∆ tsσsp |
| стержневой классов А600, А800, А1000 | 0,001 ∆ tsσsp |
| Разность деформаций бетона и арматуры от воздействия температуры | (αst – αbt) ∆tsEsβs |
| Обозначения :∆ ts– разность между температурой арматуры при эксплуатации, определяемой теплотехническим расчетом и температурой арматуры при натяжении, которую допускается принимать равной 20ºС;αbt – коэффициент, принимаемый по таблице 5.6 в зависимости от температуры бетона на уровне напрягаемой арматуры и длительности нагрева;Еs– модуль упругости арматуры, принимаемый по таблице 5.14;αst и βs – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.13 в зависимости от температуры арматуры.Примечания 1. Потери предварительного напряжения от релаксации напряжений арматуры принимают для кратковременного и длительного нагрева одинаковыми и учитываются при температуре нагрева арматуры выше 40ºС. 2. Потери предварительного напряжения арматуры от разности деформаций бетона и арматуры учитывают в элементах, выполненных из обычного бетона, при нагреве арматуры выше 100ºС и в элементах из жаростойкого бетона при нагреве арматуры выше 70ºС. 3. Если от усилий, вызванных совместным действием нагрузки, температуры и предварительного обжатия, в бетоне на уровне арматуры в стадии эксплуатации возникают растягивающие напряжения, то дополнительные потери от ползучести бетона не учитывают. 4. Потери от ползучести бетона при натяжении в двухосном направлении следует уменьшить на 15%. | |
4.23Установившиеся напряжения в бетоне σbp на уровне центра тяжести приведенного сечения наиболее обжимаемой зоны после проявления всех основных потерь определяют по формуле
4.24 Геометрические характеристики приведенного сечения предварительно напряженного железобетонного элемента (Ared, Sred, Ired) определяют по указаниям 6.16-6.21 с учетом продольной предварительно напряженной арматуры S и S′ и влияния температуры на снижение модулей упругости арматуры и бетона.
4.25 Усилия от воздействия температуры в статически неопределимых предварительно напряженных конструкциях находят по указаниям 6.26-6.36.
4.26 При определении общего прогиба предварительно напряженного железобетонного элемента необходимо учитывать прогиб, вызванный неравномерным нагревом бетона по высоте сечения элемента, по указаниям 8.20.
4.27 В элементах из бетона класса В30 и выше, имеющих уровень преднапряжения σsp= 0,4-0,6Rs, при нагреве арматуры остаток предварительного напряжения в арматуре можно ориентировочно определять по следующим формулам для стержневой класса А600
Из формул (4.2)–(4.5) следует, что во время нагрева происходит полная потеря предварительного напряжения в стержневой арматуре класса А600 при ее нагреве свыше 210ºС, класса А800 – свыше 220ºС, класса А1000 – свыше 350ºС и в проволочной арматуре классов Вр1200, Вр1500, К1400, К1500 – свыше 330ºС.
4.28 Потери предварительного напряжения в арматуре, возникшие при нагреве, после остывания не восстанавливаются.
5.1 Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует предусматривать:
обычный бетон – конструкционный тяжелый бетон средней плотности от 2200 до 2500 кг/м3 включительно по ГОСТ 25192;
жаростойкий бетон - конструкционный и теплоизоляционный плотной структуры средней плотности 900 кг/м3 и более по ГОСТ 20910.
Жаростойкий бетон средней плотности до 1100 кг/м3 включительно следует предусматривать преимущественно для ненесущих ограждающих конструкций и в качестве теплоизоляционных материалов.
Жаростойкий бетон средней плотности более 1100 кг/м3 следует предусматривать для несущих конструкций.
Традиционные составы обычного и жаростойких бетонов для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, приведены в таблице 5.1.
Дополнительные составы жаростойких бетонов приведены в справочном пособии [3]. Однако необходимые расчетные коэффициенты условий работы для дополнительных составов [3] не исследованы, и их применение возможно только после проведения соответствующих исследований по установлению необходимых расчетных параметров.