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

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

1.22. Величины установившихся напряжений в бетоне s_bp 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 (A_red, S_red, I_red) 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 e_t оси элемента и ее кривизну определяют по формулам:

(17)

(18)

где

Удлинение e_ti 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 e_s и e’_s соответственно арматуры S и S’ находят из формул:

(21)

В формулах (17) — (22): A_red, A_red,i, A_s,red, A’_s,red, y_bi, y_s, y’_s, I_red, I_red,i, y_yi принимают по указаниям п. 1.15;

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

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

g_t — 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 e_s и e’_s не учитывается;

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

(23)

(24)

где t_b и t_b₁ — температура бетона менее и более нагретой грани сечения, определяемая теплотехническим расчетом по указаниям пп. 1.34 -1.40;

a_bt и a_bt₁ — 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 e_csc оси элемента и ее кривизну определяют по формулам:

(25)

(26)

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

(27)

(28)

где A_red,i, A_red, y_bi, I_red,i, I_red, h_i, y_yi — принимают по указаниям п. 1.15;

g_t — см. п. 1.27;

t_bi и t_bi+₁ — см. черт. 2;

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

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

(29)

где s_b,tem,i, s_bi — 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;

b_bi — 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 e_cs оси элемента и ее кривизну допускается определять по формулам:

(30)

(31)

где a_cs и a_cs₁ — коэффициенты, принимаемые по табл. 15 в зависимости от температуры бетона менее и более нагретой грани сечения;

g_t, t_b, t_b₁ — 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 y_bi, e_t, — определяются соответственно по формулам (13), (17) и (18);

a_bti, t_bi — принимают по указаниям п. 1.27;

Е_b — принимают по табл. 11;

a_csi, b_bi 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;

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

e_ci, e_csc и — определяют соответственно по формулам (29), (25) и (26).

Если в формуле (32) напряжения имеют знак "минус", то в бетоне возникают напряжения сжатия и s_btt,i заменяется s_b,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 e_t 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 e_t 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 e_t оси элемента и ее кривизну определяют по формулам:

(38)

(39)

где t_s, t’_s — температура арматуры S и S’;

t_b— температура бетона сжатой грани сечения;

a_stm, a’_stm — коэффициенты, определяемые по формуле (49) для арматуры S и S’;

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

g_t — 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 e_t 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 e_cs 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 B_red, удлинение оси e_red,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 e_red,t оси элемента и ее кривизну от нагрева определяют по формулам:

(41)

(42)

(43)

при

М и М_crc — 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 М_t и М’_t — температурные моменты соответственно для кратковременного и длительного нагрева определяются по формуле (44), принимая температурную кривизну для кратковременного нагрева при значении a_bt 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 a_е — по табл. 6;

Таблица 6

Коэффициенты теплоотдачи

Температура наружной поверхности и воздуха, °С

Вт/(м²× °С)

100

200

300

400

500

700

900

1100

1200

a_е

—

a_i

—

140

175

Примечание. Коэффициенты a_е и a_i 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 a_е, 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 a_i следует определять, как правило, методом расчета теплопередачи как для случая сложного теплообмена. При определении распределения температуры бетона по сечению элемента допускается коэффициент a_i 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.

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

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

Задать вопрос в форуме >>
Форум "Нормативные документы по устройству фундаментов" >>
Форум "Перекрытия" >>
Форум "Бетон, ЖБИ, кирпич, газоблоки, пеноблоки" >>
Форум "Кирпич, газобетон, керамические блоки" >>
Форум "Бетон и цемент" >>
Форум "Нормативные документы по бетону" >>
Форум "Фасады: отделка и ремонт. Облицовка цоколя" >>