Все СНиПы >> СНиПы«Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы»

Часть 1    |    Часть 2    |    Часть 3    |    Часть 4    |    Часть 5    |    Часть 6    |    Часть 7    |    Часть 8    |    Часть 9    |    Часть 10

СНиП 2.03.04-84. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия ... Часть 2

1.22. Величины установившихся напряжений в бетоне sbp на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры наиболее обжимаемой зоны после прояв­ления всех основных потерь необходимо определять по формуле

 

                                     (16)

 

где М момент от собственного веса элемента.

1.23. Геометрические характеристики приведен­ного сечения предварительно  напряженного железо­бетонного элемента (Ared, Sred, Ired) определяют по указаниям п. 1.15 с учетом продольной предвари­тельно напряженной арматуры S и S’ и влияния температуры на снижение модулей упругости арма­туры и бетона.

1.24. Усилия от воздействия температуры в ста­тически неопределимых предварительно напряжен­ных железобетонных конструкциях находят по указаниям пп. 1.32 и 1.33.

При определении усилий от воздействия темпера­туры жесткость элемента вычисляют по указаниям пп. 4.17 и 4.18.

1.25. При определении общего прогиба предвари­тельно напряженного железобетонного элемента необходимо учитывать прогиб, вызванный неравно­мерным нагревом бетона по высоте сечения эле­мента, по указаниям п. 4.16.

 

ДЕФОРМАЦИИ И УСИЛИЯ

ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

 

1.26. Расчет деформаций, вызванных нагреванием и охлаждением бетонных и железобетонных эле­ментов, должен производиться в зависимости от наличия трещин в растянутой зоне бетона и распределения температуры бетона по высоте сечения элемента.

1.27. Для участков бетонного и железобетон­ного элемента, где в растянутой зоне не образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, деформации от нагрева следует рассчитывать согласно следующим указаниям:

а) сечение элемента приводится к более проч­ному бетону по указаниям п. 1.15, удлинение et оси элемента и ее кривизну  определяют по формулам:

 

                        (17)

 

                            (18)

 

где

 

Удлинение eti оси i-той части бетонного сечения и ее кривизну  (черт. 2) определяют по формулам:

 

                       (19)

 

                                      (20)

 

 

 

Черт. 2. Схемы распределения

а температуры бетона; б деформации удлинения от нагрева;

в напряжения в бетоне от нагрева; г деформации укороче­ния от остывания;

д напряжения в бетоне от остывания при нелинейном изменении температуры

по высоте бетонного сечения элемента

 

Удлинение es и es соответственно арматуры S и S’ находят из формул:

 

                                                 (21)

 

 

В формулах (17) (22): Ared, Ared,i, As,red, A’s,red, ybi, ys, y’s, Ired, Ired,i, yyi принимают по указаниям п. 1.15;

abti и abti+1 — коэффициенты,   принимаемые   по табл. 14 в зависимости от темпера­туры бетона более и менее нагретой грани i-той части сечения;   

ast коэффициент,   принимаемый   по табл. 20 в зависимости от темпера­туры арматуры S и S’ ;

gt коэффициент надежности по темпера­туре, принимаемый при расчете по предельным   состояниям:   первой группы — 1,1; второй группы — 1.

При расчете бетонного сечения в формулах (17) и (18) удлинение арматуры es и es не учиты­вается;

б) при неравномерном нагреве бетона с прямо­линейным распределением температуры по высоте сечения элемента (черт. 3, а) удлинение оси эле­мента eе и ее кривизну  допускается опреде­лять по формулам:     

 

                               (23)

 

                                           (24)

 

где tb и tb1 температура бетона менее и более нагретой грани сечения, определяемая теплотехническим расчетом по указаниям пп. 1.34 -1.40;

abt и abt1 коэффициенты, принимаемые в зависимости от температуры бетона менее и более нагретой грани сечения по табл. 14.

 

 

Черт. 3. Схемы распределения температур (1) и деформа­ций от неравномерного нагрева (2) и остывания (3) при прямолинейном изменении температур по высоте сечения элемента

а бетонного и железобетонного без трещин; б железо­бетонного с трещинами в растянутой зоне, расположенной у менее нагретой грани; в то же, у более нагретой грани; г железобетонного с трещинами по всей высоте сечения

 

 

1.28. Для участков бетонного или железобетонного элемента, где в растянутой зоне бетона не образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, деформации от остывания следует рассчитывать согласно следующим указаниям:

а) сечение элемента приводится к более проч­ному бетону по указаниям п. 1.15; от усадки и ползучести бетона укорочение ecsc оси элемента и ее кривизну  определяют по формулам:

 

                                (25)

 

     (26)

 

Укорочение ecsc,i оси i-той части бетонного се­чения и ее кривизну  находят по фор­мулам:              

 

                     (27)

 

                       (28)

 

где Ared,i, Ared, ybi, Ired,i, Ired, hi, yyi принимают   по   указаниям п. 1.15;

gt см. п. 1.27;

tbi и tbi+1 см. черт. 2;

acsi и acsi+1 коэффициенты, принимаемые по табл. 15 в зависимости от температуры более и менее нагретой грани i-той части сечения;

eci — деформации ползучести бетона в i-той части сечения, определяе­мые по формуле (29) со зна­ком минус":

 

                                       (29)

 

где sb,tem,i, sbi напряжения сжатия в бетоне i-той части сечения от усилий, вызванных температурой и на­грузкой при нагреве, определяемые по формулам (32) и (33), в которых коэффициент  принимается по табл. 12 для кратковременного нагрева с подъемом температуры 10 °С/ч;

bbi коэффициент, принимаемый по табл. 10 в зависимости от температуры i-той грани сечения;

 — коэффициент, принимаемый по табл. 12 в зависимости от температуры i-той грани сечения для длительного нагрева;

б) при остывании неравномерно нагретого бетона с прямолинейным распределением температуры по высоте сечения элемента от усадки бетона укоро­чение ecs оси элемента и ее кривизну  допускается определять по формулам:

 

                              (30)

 

                                     (31)

 

где acs и acs1 — коэффициенты, принимаемые по табл. 15 в зависимости от температуры бетона менее и более нагретой грани сечения;

gt, tb, tb1 — принимают по указаниям п. 1.27.

1.29. Для участков бетонного и железобетонного элемента, где в растянутой зоне бетона не образу­ются трещины, нормальные к продольной оси элемента напряжения в бетоне грани i-той части сечения, следует определять:

растяжения при нагревании от нелинейного распределения температуры по формуле

 

                        (32)

 

сжатия при нагревании от кратковременных усилий по формуле

 

                             (33)

 

растяжения при остывании от усадки и ползу­чести бетона по формуле

 

             (34)

 

где ybi, et,  — определяются соответственно по формулам (13), (17) и (18);

abti, tbi принимают   по   указаниям п. 1.27;

Еb принимают по табл. 11;

acsi, bbi и  — коэффициенты, принимаемые по табл. 10, 12 и 15 в зависи­мости от температуры бетона грани i-той части сечения;

M и N — момент и продольная сила, приложенная к центру тяжести сечения от воздействия нагруз­ки и температуры;

Аred и В — принимают соответственно указаниям пп. 1.15 и 4.17;

eci, ecsc и определяют соответственно по формулам (29), (25) и (26).

Если в формуле (32) напряжения имеют знак "минус", то в бетоне возникают напряжения сжатия и sbtt,i заменяется sb,tem,i.

1.30. Для участков железобетонного элемента. где в растянутой зоне образуются трещины, нор­мальные к продольной оси элемента, деформации от нагрева следует рассчитывать согласно следую­щим указаниям:

а) для железобетонного элемента с трещинами в растянутой зоне, расположенной у менее нагретой грани сечения (черт. 3, б), удлинение et оси эле­мента и ее кривизну  определяют по фор­мулам:               

 

                          (35)

 

                                      (36)

 

б) для участков железобетонного элемента с трещинами в растянутой зоне бетона, расположен­ной у более нагретой грани сечения (черт. 3, в), удлинение et оси элемента определяют по фор­муле (35) и ее кривизну  — по формуле

 

                         (37)

 

в) для участков железобетонного элемента с трещинами по всей высоте сечения (черт. 3, г) удлинение et оси элемента и ее кривизну  определяют по формулам:

 

                           (38)

 

                       (39)

 

где ts, t’s температура арматуры S и S’;

tb — температура бетона сжатой грани сечения;

astm, astm коэффициенты, определяемые по формуле (49) для арматуры S и S’;

abt — коэффициент, принимаемый по табл. 14 в зависимости от температуры бетона более или менее нагретой грани сечения;

gt — принимается по указаниям п. 1.27;

a’ толщина защитного слоя более нагретой грани;

г) при равномерном нагреве железобетонною элемента кривизну  оси элемента допуска­ется принимать равной нулю. В железобетонных элементах из обычного бетона при температуре арматуры до 100 °С и из жаростойкого бетона при температуре арматуры до 70 °С для участков с трещинами в растянутой зоне бетона допуска­ется определять удлинение оси элемента et и ее кривизну  по формулам (23) и (24) как для бетонных элементов без трещин.

1.31. Для участков железобетонных элементов, где в растянутой зоне образуются трещины, нор­мальные к продольной оси элемента от усадки бетона, при остывании укорочение ecs оси элемента и ее кривизну  допускается находить по фор­мулам (30) и (31).

1.32. Определение усилий в статически неопреде­лимых конструкциях от воздействия температуры должно производиться по формулам строительной механики с принятием действительной жесткости сечений. При переменной эпюре моментов по длине пролета жесткость сечений вычисляют в зависи­мости от действующих усилий для достаточного числа участков, на которые разбивают пролет элемента, принимая на каждом участке жесткости сечения по указаниям пп. 4.17 и 4.18. При опреде­лении жесткости следует учитывать усилия от нагрузки и воздействия температуры согласно табл. 1 и 2.

Удлинение оси каждого участка длины элемента и ее кривизна от воздействия температуры должны вычисляться по указаниям пп. 1.26 — 1-30.

Расчет статически неопределимых железобетон­ных конструкций   на воздействие температуры необходимо выполнять методом последовательных приближении до тех пор, пока величина усилия, полученная в последнем приближении, будет отли­чаться от усилий предыдущего приближения не более, чем на 5 %.

Расчет усилий в статически неопределимых кон­струкциях, как правило, следует выполнять с при­менением ЭВМ. При использовании малых вычис­лительных машин и ручном счете допускается при­нимать приведенные постоянные по длине элемента: жесткость сечений Bred, удлинение оси ered,t и ее кривизну

Приведенная жесткость сечения определяется по формуле

 

                              (40)

 

где В — жесткость сечения элемента с трещинами в растянутой зоне в месте действия наибольшего изгибающего момента М, определяемая по указаниям п. 4.18;

В1 жесткость сечения элемента без трещин, определяемая по указа­ниям п. 4.17.

Приведенное удлинение ered,t оси элемента и ее кривизну  от нагрева определяют по фор­мулам:

 

                                  (41)

 

                  (42)

 

                                       (43)

 

при

 

М и Мcrc наибольший изгибающий момент и момент, воспринимаемый сече­нием, нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин, определяемый по указа­ниям п. 4.3;

е — основание  натуральных  логарифмов;

удлинение оси и ее кривизна эле­мента без трещин от воздействия температуры, определяемые по указаниям п. 1.27;

 — удлинение оси и ее кривизна эле­мента с трещинами в растянутой зоне, определяемые по указаниям п. 1.30.

1.33. Изгибающий момент от неравномерного нагрева бетона по высоте сечения при равномер­ном нагреве бетона по длине элементе, заделанного на опоре от поворота, а также в замкнутых рамах кольцевого, квадратного и прямоугольного очер­тания, имеющих одинаковые сечения, определяют по формуле

 

                                              (44)

 

а изгибающий момент при остывании от усадки и ползучести бетона

 

                                        (45)

 

где  — температурная кривизна оси элемента от кратковременного или длительного нагрева, определяемая по указаниям пп. 1.27 и 1.30;

             — кривизна оси элемента при остывании от усадки и ползучести бетона, определяемая по формуле (26). Допускается кривизну определять по формуле

 

                           (46)

 

где — кривизна оси элемента при остывании от усадки бетона, определяемая по формуле (31);

 — кривизна оси элемента при остывании от ползучести бетона определяется по формуле (47) со знаком "минус"

 

                                  (47)

 

здесь Мt и Мt температурные моменты соответственно для кратковременного и длительного нагрева определя­ются по формуле (44), принимая температурную   кривизну для кратковременного нагрева при значении abt по табл. 14 для подъема температуры на 10 °С/ч и более независимо от длитель­ности нагрева;

В — жесткость сечения, определяемая по указаниям пп. 4.17 и 4.18; в формуле (44) вычисляется для кратковременного или длитель­ного нагрева, а в формулах (45) и (47) для кратковременного нагрева со скоростью 10 °С/ч и более независимо от длительности нагрева..

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР

В СЕЧЕНИЯХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

 

1.34. Расчет распределения температур в бетон­ных и железобетонных конструкциях для устано­вившегося теплового потока следует проводить, пользуясь методами расчета температур ограждающих конструкций согласно СНиП 2.01.01-82.

Расчет распределения температур в ограждающих конструкциях сложной конфигурации сечений эле­ментов, в массивных конструкциях, в конструкциях, находящихся ниже уровня земли, а также при неустановившемся тепловом потоке .с учетом переменной влажности бетона по сечению должен производиться методами расчета температурных полей или теории теплопроводности либо по соответствующим нормативным документам.

Расчет распределения температур в стенках боровов и каналов, расположенных под землей, допускается производить:

для кратковременного нагрева, принимая сече­ние по высоте стен неравномерно негретым с прямо­линейным распределением температур бетона и величину коэффициента теплоотдачи наружной по­верхности стенки aе — по табл. 6;

 

Таблица 6

 

Коэффициенты теплоотдачи

Температура наружной поверхности и воздуха, °С

 

Вт/(м2 × °С)

0

50

100

200

300

400

500

700

900

1100

1200

 

aе

 

 

8

 

12

 

14

 

20

 

26

 

 

 

 

 

 

 

ai

 

 

 

12

 

12

 

12

 

14

 

18

 

23

 

47

 

82

 

140

 

175

 

Примечание. Коэффициенты aе и ai для промежуточных значений температур определяют по интерполяции.

 

для длительного нагрева, принимая сечение по высоте стен равномерно нагретым.

Температуру арматуры в сечениях железобетон­ных элементов допускается принимать равной температуре бетона в месте ее расположения.

1.35. Для конструкций, находящихся на наруж­ном воздухе, коэффициент теплоотдачи наружной поверхности aе, Вт/(м2×°С), в зависимости от скорости ветра следует определять по формуле

 

                                       (48)

 

где v — скорость ветра, м/с.

При расчете наибольших усилий в конструкциях от воздействия температуры принимают максималь­ную из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16 % и более, а при определении максимальной темпера­туры нагрева бетона и арматуры принимают мини­мальную из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более согласно СНиП 2.01.01-82, но не менее 1 м/с.

Для конструкций, находящихся в помещении или на наружном воздухе, но защищенных от воз­действия ветра, коэффициент теплоотдачи наружной поверхности а; принимают по табл. б.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверх­ности конструкции ai   следует определять, как правило, методом расчета теплопередачи как для случая сложного теплообмена. При определении распределения температуры бетона по сечению элемента допускается коэффициент ai принимать по табл. 6 в зависимости от температуры воздуха производственного помещения или рабочего прост­ранства теплового агрегата.

1.36. Коэффициент теплопроводности l бетона в сухом состоянии должен приниматься по табл. 7 в зависимости от средней температуры бетона в сечении элемента. Коэффициент теплопроводности l огнеупорных и теплоизоляционных материалов должен приниматься по табл. 8.

Термическое сопротивление невентилируемой воздушной прослойки независимо от ее тол­щины и направления следует принимать равным, м2×°С/Вт:

0,140 .......... при 50 °С

0,095 ..........   "  100  "

0,035 ..........   "  300  "

0,013 ..........   "  500  "

Для промежуточных температур термическое сопротивление воздушной прослойки принимается по интерполяции.

 

Таблица  7

 

 

 

Номера составов бетона по табл. 9

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м ×°С) обычного

и жаростойкого батонов в сухом состоянии при средней

температуре бетона в сечении элемента, °С

 

 

50

100

300

500

700

900

 

1

 

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, 15, 16, 17, 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

0,60

 

 

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,

0,29

0,31

0,36

0,42

0,48

0,53

31, 32, 36

 

 

 

 

 

 

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

 

Примечания: 1. Коэффициенты теплопроводности батонов составов 23 и 29 приведены: над чертой для бетонов со средней плотностью 1350, под чертой 1550; для бетонов составов 24 и 30 соответственно 950 и 1250 кг/м3. Если средняя плотность бетона отличается от указанных величин, то в этом случае коэффициент теплопроводности прини­мают интерполяцией.

2. Коэффициент теплопроводности l обычного и жаро­стойкого бетонов с естественной влажностью после нор­мального твердения или тепловой обработки при атмо­сферном давлении при средней температуре бетона в сече­нии элемента до 100 °С следует принимать по данным таблицы, увеличенным на 30 %.

3. Для промежуточных значений температур величину коэффициента теплопроводности l определяют интерполя­цией.

Часть 1    |    Часть 2    |    Часть 3    |    Часть 4    |    Часть 5    |    Часть 6    |    Часть 7    |    Часть 8    |    Часть 9    |    Часть 10




Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!

Все СНиПы >>    СНиПы «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы >>



Смотрите также: Каталог «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы» >>
Компании «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы» >>
Фотогалереи (4) >>
Статьи (149) >>
ГОСТы (206) >>
СНиПы (14) >>
ВСН (5) >>
Задать вопрос в форуме >>
Подписка на рассылки >>
наверх