СП 27.13330.2017 Действует

5.41 Армирование композитной арматурой допускается для конструкций из жаростойких бетонов, работающих в условиях комплексного воздействия повышенных температур и агрессивных сред и (или) электромагнитных полей, а также разности потенциалов. При этом температура эксплуатации конструкций и изделий из бетона с композитной арматурой не должна достигать температуру стеклования полимерной матрицы (полимерного связующего).

5.37 С повышением температуры коэффициент линейного температурного расширения арматуры αst увеличивается, и его значения принимают по таблице 5.14 в зависимости от класса арматуры, марки проката и температуры нагрева.

5.35 Значения модуля упругости арматуры Еs принимают одинаковыми при растяжении и сжатии. Модуль упругости арматуры Еs для основных видов стержневой и проволочной арматуры принимается по СП 63.13330, для арматуры и проката из жаростойкой стали – по таблице 5.17.

Таблица 5.17

Таблица 5.17Класс и марка арматуры | Модуль упругости арматуры,Еs · 105 МПа (Н/мм2) 12Х13, 20Х13 | 2,2 30ХМ | 2,1 А240, А400, А500, А600, А800, А1000, В500, Вр1200÷Вр1500, 20Х23Н18, 08Х17Т, 12Х18Н9Т, 45Х14Н14В2М | 2,0 К1400, К1500 | 1,95

Влияние температуры на изменения модуля упругости арматуры учитывают умножением модуля упругости арматуры Еs на коэффициент βs

Еst = Еsβs. | (5.19)

Значения коэффициента βs принимают по таблице 5.14 в зависимости от температуры в центре тяжести:

-  растянутой арматуры - при расчете по формулам (8.2), (8.15), (8.128) СП 63.13330.2018, а также (5.18), (6.20), (8.11), (8.13), (8.25), (8.34) настоящего свода правил;

- сжатой арматуры – по формулам (5.18), (6.21), (8.12), (8.26).

5.27 Коэффициент теплопроводности λ бетона в сухом состоянии принимают по таблице 5.8 в зависимости от средней температуры бетона в сечении элемента.

Коэффициент теплопроводности λ огнеупорных и теплоизоляционных материалов принимают по таблице 6.2.

Таблица 5.8

Таблица 5.8Номера составов бетона по таблице 5.1 | Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м·ºС) обычного и жаростойкого бетонов в сухом состоянии при средней температуре бетона в сечении элемента, ºС | | | | | | 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 | 0,370,43 | 0,390,45 | 0,460,52 | 0,520,58 | 0,580,64 | - 29 | 0,440,50 | 0,460,52 | 0,520,58 | 0,580,64 | 0,640,70 | 0,700,76 24 | 0,270,38 | 0,290,41 | 0,340,45 | 0,400,50 | 0,450,55 | 0,510,59 30 | 0,310,44 | 0,340,46 | 0,370,51 | 0,430,56 | 0,490,60 | - 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 П р и м е ч а н и я 1 Коэффициенты теплопроводности бетонов составов № 23 и № 29 приведены: над чертой для бетонов со средней плотностью - 1350 кг/м3, под чертой - 1550 кг/м3; для бетонов составов № 24 и № 30 - соответственно 950 и 1250 кг/м3. Если средняя плотность бетона отличается от указанных значений, то в этом случае коэффициент теплопроводности принимают интерполяцией. 2 Коэффициент теплопроводности λ 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 ºС следует принимать по данным таблицы, увеличенным на 30 %. 3 Для промежуточных значений температур величину коэффициента теплопроводности λ определяют интерполяцией. | | | | | |

5.19 При кратковременном действии температуры и нагрузки изменение начального модуля упругости бетона при нагреве рассчитывают по формуле

Ebt = Eb · βb. | (5.5)

Значение коэффициента βb принимают по таблице 5.2 в зависимости от температуры бетона

в центре тяжести сечения при расчете по формулам (6.16), (6.17), (8.27);

на уровне растянутой арматуры – (8.6), (8.7);

крайнего волокна бетона – (5.10), (8.34).

5.15 Расчетные сопротивления сжатию бетона с учетом температурных воздействий определяют:

для предельных состояний первой группы

Rb,tem = Rb · γbt; | (5.1)

для предельных состояний второй группы

Rb,ser,t = Rb,ser· γbt. | (5.2)

Значения коэффициента условия работы бетона при сжатии γbt\gamma_{bt}γbt​ принимают по таблице 5.2 в зависимости от температуры в середине высоты:

- сжатой зоны бетона при расчете по формулам (7.1), (8.4), (8.5), (8.10), (8.12), (8.13), (8.17), (8.24), (8.25) СП 63.13330.2018;

- полки и ребра сжатой зоны – по формулам (8.6)–(8.8) СП 63.13330.2018;

- части сечения – по формуле (6.17);

- сечения – по формуле (8.55) СП 63.13330.2018;

- центра тяжести приведенного сечения – по формуле (6.16).

5.13 Нормативные и расчетные сопротивления бетона осевому сжатию Rb и осевому растяжению Rbt для предельных состояний первой и второй групп в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие принимают по СП 63.13330 для составов (таблица 5.1):

№ 1–3, 6, 7, 10–15, 19–21 – как для тяжелого бетона;

№ 4, 5, 8, 9, 16–18, 23, 24, 29, 30 – как для легкого бетона на пористом мелком заполнителе.

Расчетные сопротивления обычного бетона Rbt  для предельных состояний первой группы в зависимости от класса бетона по прочности на осевое растяжение (состав № 1 по таблице 5.1) принимают по СП 63.13330.

Расчетные сопротивления бетона в соответствующих случаях следует умножать на коэффициент условий работы по СП 63.13330.

5.12 При неравномерном нагреве бетона по высоте сечения элементов конструкций, в которых напряжения сжатия в бетоне от собственного веса и нагрузки составляют до 0,1 МПа включительно, а также элементов конструкций, в которых усилия возникают только от воздействия температуры, предельно допустимая температура применения бетона устанавливается по ГОСТ 20910.

При воздействии температур, превышающих значения, указанные в ГОСТ 20910, необходимо предусматривать устройство защитных слоев (футеровок).

5.11 Для конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных температур и попеременного увлажнения, следует применять обычный бетон марки по водонепроницаемости не ниже W12 – при нагреве до 120 ºС включительно, не ниже W10 – при нагреве свыше 120 ºС.

5.10 Требования к конструкциям и изделиям из жаростойкого бетона, предназначенным для эксплуатации в условиях воздействия агрессивной среды и высокой температуры, следует устанавливать в соответствии с требованиями СП 28.13330 в зависимости от степени агрессивности среды и условий эксплуатации.

В конструкциях и изделиях, предназначенных для работы в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной среды, следет применять жаростойкий бетон, наиболее стойкий в агрессивной среде:

нейтральной, щелочной и газовой – жаростойкий бетон на портландцементе и шлакопортландцементе;

кислой газовой и в расплавах щелочных металлов – жаростойкий бетон на жидком стекле;

углеродной и фосфорной газовой – жаростойкий бетон на высокоглиноземистом и глиноземистом цементах и фосфатных связках, на алюмосиликатных заполнителях с содержанием в них окиси железа Fe2O3 не более 1,5 %;

водородной газовой – жаростойкий бетон на высокоглиноземистом цементе с заполнителями, содержащими окись алюминия Al2O3, не более 7 %.

5.9 Для бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, которые в период строительства или при остановке теплового агрегата могут подвергаться эпизодическому воздействию температуры ниже 0 ºС в условиях воздушно-влажностного состояния, обычный бетон состава № 1 и жаростойкие бетоны составов № 2, 3, 6, 7, 13, 20, 21 по таблице 5.1 должны иметь марку по морозостойкости не ниже F75.

5.8 Для железобетонных конструкций фундаментов, боровов и других сооружений, находящихся под землей ниже уровня грунтовых вод, должны быть обеспечены марки по водонепроницаемости не ниже:

для обычного бетона ………………………………………………………………… W12;

для жаростойких бетонов составов № 2–21, 23 и 29 по таблице 5.1 ………..………. W8.

Для железобетонных конструкций тепловых агрегатов и других сооружений, находящихся над землей и подвергающихся атмосферным осадкам, должна быть обеспечена марка по водонепроницаемости не ниже W8.

4.26 При определении общего прогиба предварительно напряженного железобетонного элемента необходимо учитывать прогиб, вызванный неравномерным нагревом бетона по высоте сечения элемента, в соответствии с 8.20.

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.

4.21 Температура нагрева предварительно напряженной арматуры не должна превышать предельно допустимой температуры применения, указанной в таблице 5.11.

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.

4.15 Температуру бетона в сечениях конструкций от нагрева при эксплуатации следует определять теплотехническим расчетом установившегося теплового потока при заданной по проекту расчетной температуре рабочего пространства или воздуха производственного помещения.

Для конструкций, находящихся на наружном воздухе, наибольшие температуры нагрева бетона и арматуры определяют по расчетной летней температуре наружного воздуха, принимаемой по средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца в районе строительства по СП 131.13330. Вычисленные температуры не должны превышать предельно допустимых температур применения бетона по ГОСТ 20910 и арматуры – по таблице 5.11.

4.14 При кратковременном нагреве усилия от воздействия температуры в элементах статически неопределимых конструкций следует определять в зависимости от состава бетона (таблица 5.1) и температуры нагрева, вызывающей наибольшие усилия:

а) при нагреве бетона составов № 1, 1а, 1б в интервале температур от 50 °С до 250 ºС – по расчетной температуре;

б) при нагреве бетонов составов № 2–11, 23 и 24 в интервале температур от 200 °С до 500 ºС – по расчетной температуре, а при нагреве свыше 500 ºС – при 500 ºС;

в) при нагреве бетонов составов № 12–21, 29 и 30 в интервале температур от 200 °С до 400 ºС – по расчетной температуре, а при нагреве свыше 400 ºС – при 400 ºС.

4.12 При расчете по прочности, в необходимых случаях, следует учитывать особые нагрузки с коэффициентами надежности по нагрузке γf\gamma_fγf​, принимаемыми по соответствующим нормативным документам. При этом усилия, вызванные воздействием температуры, не учитывают.

4.10 Расчетную технологическую температуру принимают равной температуре среды цеха или рабочего пространства теплового агрегата, указанной в задании на проектирование.

Расчетные усилия и деформации от кратковременного и длительного нагрева определяют с учетом коэффициента надежности по температуре γt. Коэффициент надежности по температуре γt принимается:

а) при расчете по предельным состояниям первой группы равным 1,1;

б) по предельным состояниям второй группы равным 1,0.

4.8 При расчете бетонных и железобетонных конструкций необходимо учитывать изменения механических и упругопластических свойств бетона и арматуры в зависимости от температуры воздействия. При этом усилия, деформации, образование, раскрытие и закрытие трещин определяют с учетом воздействия нагрузки (включая собственный вес) и температуры.

Расчетные схемы и основные предпосылки для расчета бетонных и железобетонных конструкций следует устанавливать в соответствии с условиями их действительной работы в предельном состоянии, с учетом, в необходимых случаях, пластических свойств бетона и арматуры, наличия трещин в растянутом бетоне, а также влияния усадки и ползучести бетона, как при нормальной температуре, так и при воздействии повышенных и высоких температур.

4.7 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует рассчитывать на основе положений СП 63.13330 по двум группам предельных состояний (по несущей способности и по пригодности к нормальной эксплуатации) с учетом дополнительных требований, изложенных в настоящем своде правил.

4.6 Конструкции рассматриваются как бетонные, если их прочность обеспечена одним бетоном. Бетонные элементы применяют на сжатие при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента при постоянном нагреве. Бетонные элементы из жаростойкого бетона применяют в конструкциях, которые не являются несущими (футеровка).

4.5 Для конструкций, эксплуатирующихся в условиях периодического увлажнения паром, технической водой и конденсатом, необходимо учитывать требования 4.7–4.11, 5.2, 5.5–5.11, 5.13–5.23, 5.28, 9.17.

При невозможности обеспечения указанных требований расчет таких конструкций допускается проводить только на воздействие температуры и нагрузки, без учета периодического увлажнения. При этом в расчетном сечении конструкции не должны учитываться крайние слои бетона толщиной 20 мм с каждой стороны, подвергающиеся замачиванию до 7 ч, и толщиной 50 мм – при длительности замачивания бетона более 7 ч, либо должна предусматриваться защита поверхности бетона от периодического замачивания.

Окрашенные поверхности бетона или гидроизоляционные покрытия этих конструкций должны быть светлых тонов.

4.1 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных температур до 200 ºС, следует предусматривать из обычного бетона.

Фундаменты, которые при эксплуатации постоянно подвергаются воздействию температуры до 250 ºС включительно, допускается принимать из обычного бетона.

Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия высоких температур свыше 200 ºС, следует предусматривать из жаростойкого бетона.

Несущие элементы конструкций тепловых агрегатов, выполняемые из жаростойкого бетона, сечение которых может нагреваться до температуры свыше 1000 ºС, допускается применять только после опытной проверки.

Приложение А

Основные типы сварных соединений арматуры

Приложение Б

Основные типы сварных соединений стержневой арматуры с плоскими элементами сортового проката

5.36 При расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели в качестве расчетной диаграммы состояния (деформирования) арматуры, устанавливающей связь между напряжениями σst и относительными деформациями εs арматуры, принимают двухлинейные диаграммы деформирования сталей по типу диаграмм Прандтля (рисунок 5.2) для арматуры классов А240–А500, В500 с физическим пределом текучести и для арматуры классов А600–А1000, Вр1200–Вр1500, К1400, К1500 с условным пределом текучести.

Характерными являются два участка работы арматурных сталей (упругий и пластический).

Рисунок 5.2 -  Расчетная двухлинейная диаграмма растянутой арматуры

При построении расчетных диаграмм деформирования арматуры напряжения в арматуре σs определяют в зависимости от относительных деформаций εs по формулам:

при 0 <εs<εs0 | σs = εs Еst; | (5.20) при εs0 ≤ εs ≤ εs2 | σs = Rst | (5.21)

Значения предельной относительной деформации арматуры принимают равными:

при ts = 20 °С–200 oC             εs2 = 0,025;

при ts = 200 °С–800 oC           εs2 = 0,040.

Диаграммы деформирования арматуры при растяжении и сжатии принимают одинаковыми.

4.23 Установившиеся напряжения в бетоне

5.33 При расчете на выносливость железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия температур свыше 50 °С, следует дополнительно вводить коэффициенты условий работы арматуры

Таблица 5.16

6.7 Коэффициент теплопроводности λ огнеупорных и теплоизоляционных материалов следует принимать по таблице 6.2.

Таблица 6.2

Таблица 6.2№п/п | Материалы | Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м3 | Предельно допустимая температура применения, ºС | Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м ·ºС), огнеупорных и теплоизоляционных материалов в сухом состоянии при средней температуре материалов в сечении элемента, ºС | | | | | | | | | 50 | 100 | 300 | 500 | 700 | 900 1 | Изделия огнеупорные шамотные по ГОСТ 390 | 1900 | - | 0,63 | 0,77 | 0,88 | 1,01 | 1,14 | 1,27 2 | Изделия шамотные легковесные по ГОСТ 5040 | 400 | 1150 | 0,13 | 0,14 | 0,17 | 0,20 | 0,23 | 0,27 3 | То же | 800 | 1270 | 0,23 | 0,24 | 0,29 | 0,34 | 0,38 | 0,43 4 | То же | 1000 | 1300 | 0,34 | 0,35 | 0,42 | 0,49 | 0,56 | 0,63 5 | То же | 1300 | 1400 | 0,49 | 0,56 | 0,58 | 0,65 | 0,73 | 0,81 6 | Изделия динасовые огнеупорные по ГОСТ 4157 | 1900 | - | 1,60 | 1,62 | 1,70 | 1,78 | 1,85 | 1,93 7 | Изделия динасовые легковесные по ГОСТ 5040 | 1200–1400 | 1550 | 0,57 | 0,58 | 0,64 | 0,70 | 0,75 | 0,81 8 | Изделия каолиновые по ГОСТ 20901 | 2000 | - | 1,79 | 1,80 | 1,86 | 1,90 | 1,95 | 2,01 9 | Изделия высокоглиноземистые по ГОСТ 24704 | 2600 | - | 1,76 | 1,74 | 1,68 | 1,65 | 1,60 | 1,55 10 | Изделия огнеупорные магнезитовые по ГОСТ 4689 | 2700 | - | 6,00 | 5,90 | 5,36 | 4,82 | 4,30 | 3,75 11 | Изделия высокоогнеупорные периклазохромитовые по ГОСТ 10888 | 2800 | - | 4,02 | 3,94 | 3,60 | 3,28 | 2,94 | 2,60 12 | Изделия высокоогнеупорные хромомагнезитовые по ГОСТ 5381 | 2950 | - | 2,74 | 2,71 | 2,54 | 2,36 | 2,18 | 2,01 13 | Кирпич керамический по ГОСТ 530 | 1700 | - | 0,56 | 0,59 | 0,70 | 0,81 | - | - 14 | Изделия пенодиатомитовые теплоизоляционные по ГОСТ 2694 | 350 | 900 | 0,09 | 0,10 | 0,13 | 0,15 | 0,18 | - 15 | То же | 400 | 900 | 0,10 | 0,11 | 0,14 | 0,16 | 0,19 | - 16 | Изделия диатомитовые теплоизоляционные по ГОСТ 2694 | 500 | 900 | 0,12 | 0,13 | 0,19 | 0,23 | 0,28 | - 17 | То же | 600 | 900 | 0,14 | 0,15 | 0,21 | 0,25 | 0,30 | - 18 | Маты минераловатные прошивные на металлической сетке по ГОСТ 21880 | 75–100 | 600 | 0,05 | 0,06 | 0,11 | 0,15 | - | - 19 | Маты минераловатные прошивные по ГОСТ 21880 | 125 | 600 | 0,05 | 0,06 | 0,11 | 0,16 | - | - 20 | То же | 150 | 600 | 0,05 | 0,06 | 0,11 | 0,16 | - | - 21 | Плиты и маты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем по ГОСТ 9573 | 50–75 | 400 | 0,05 | 0,07 | 0,13 | - | - | - 22 | То же | 125 | 400 | 0,05 | 0,07 | 0,11 | - | - | - 23 | То же | 175 | 400 | 0,05 | 0,07 | 0,11 | - | - | - 24 | Маты теплоизоляционные из ваты каолинового состава | 150 | 1100 | 0,05 | 0,06 | 0,12 | 0,18 | 0,24 | 0,31 25 | То же | 300 | 1100 | 0,06 | 0,07 | 0,13 | 0,19 | 0,25 | 0,35 26 | Изделия из стеклянного штапельного волокна по ГОСТ 10499 | 170 | 450 | 0,06 | 0,07 | 0,14 | - | - | - 27 | Перлитофосфогелевые изделия без гидроизоляционного упрочняющего покрытия | 200 | 600 | 0,07 | 0,08 | 0,10 | 0,12 | - | - 28 | То же | 250 | 600 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | 0,14 | - | - 29 | То же | 300 | 600 | 0,08 | 0,09 | 0,14 | 0,16 | - | - 30 | Перлитоцементные изделия | 250 | 600 | 0,07 | 0,09 | 0,13 | 0,16 | - | 31 | То же | 300 | 600 | 0,08 | 0,10 | 0,14 | 0,17 | - | - 32 | То же | 350 | 600 | 0,09 | 0,11 | 0,15 | 0,18 | - | - 33 | Перлитокерамические изделия | 250 | 875 | 0,08 | 0,09 | 0,12 | 0,16 | 0,19 | - 34 | То же | 300 | 875 | 0,09 | 0,10 | 0,13 | 0,17 | 0,20 | - 35 | То же | 350 | 875 | 0,10 | 0,11 | 0,14 | 0,18 | 0,21 | - 36 | То же | 400 | 875 | 0,11 | 0,12 | 0,15 | 0,19 | 0,22 | - 37 | Известково-кремнеземистые изделия по ГОСТ 24748 | 200 | 600 | 0,07 | 0,08 | 0,10 | 0,12 | - | - 38 | Изделия на основе кремнеземного волокна | 120 | 1200 | 0,06 | 0,07 | 0,10 | 0,14 | 0,17 | 0,21 39 | Савелитовые изделия | 350 | 500 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | - | - | - 40 | Савелитовые изделия | 400 | 500 | 0,09 | 0,10 | 0,12 | - | - | - 41 | Вулканитовые изделия | 300 | 600 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | 0,13 | - | - 42 | То же | 350 | 600 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | 0,14 | - | - 43 | То же | 400 | 600 | 0,09 | 0,10 | 0,12 | 0,14 | - | - 44 | Пеностекло | 200 | 500 | 0,08 | 0,09 | 0,13 | - | - | - 45 | Асбестовермикулитовые плиты | 250 | 600 | 0,09 | 0,11 | 0,16 | 0,21 | - | - 46 | То же | 300 | 600 | 0,10 | 0,11 | 0,16 | 0,21 | - | - 47 | То же | 350 | 600 | 0,10 | 0,12 | 0,17 | 0,22 | - | - 48 | Изделия муллитокремнеземистые огнеупорные волокнистые теплоизоляционные марки МКРВ - 350 | 350 | 1150 | 0,11 | 0,12 | 0,15 | 0,19 | 0,22 | 0,29 49 | Диатомитовая крошка обожженая | 500600 | 900900 | 0,010,03 | 0,030,04 | 0,060,09 | 0,100,15 | 0,130,20 | 0,170,25 50 | Вермикулит вспученный по ГОСТ 12865 | 100 | 1100 | 0,07 | 0,09 | 0,14 | 0,20 | 0,26 | 0,31 51 | То же | 150 | 1100 | 0,08 | 0,09 | 0,15 | 0,21 | 0,27 | 0,32 52 | То же | 200 | 1100 | 0,08 | 0,10 | 0,15 | 0,21 | 0,27 | 0,33 53 | Асбозурит | 600 | 900 | 0,17 | 0,18 | 0,21 | 0,24 | - | - 54 | Картон асбестовый по ГОСТ 2850 | 1000–1300 | 600 | 0,16 | 0,18 | 0,20 | 0,22 | - | - П р и м е ч а н и я 1 Коэффициент теплопроводности λ огнеупорных (пункты 1–13) и теплоизоляционных (пункты 14–54) материалов с естественной влажностью при средней температуре нагрева материала в сечении элемента до 100 ºС следует принимать по табличным данным, с увеличением соответственно на 30 % и 10 %. 2 Коэффициент теплопроводности λ для промежуточных значений температур определяется интерполяцией. | | | | | | | | |

6.17 Если температура бетона наиболее нагретой грани сечения превышает 400 ºС в прямоугольном сечении элемента, выполненном из одного вида бетона, сечение по высоте разбивают на две части, линия раздела должна проходить по бетону, нагретому до температуры 400 ºС.

В двутавровых и тавровых сечениях элементов, выполненных из одного вида бетона, линия раздела должна проходить по границе между ребром и полкой (рисунок 6.1).

В элементе, сечение которого по высоте состоит из различных видов бетона, линия раздела должна проходить по границе бетонов.

При кратковременном нагреве приведенная площадь Ared,i для i–й части сечения, на которые разбивается все сечение элемента, рассчитывают по формуле где Ebt,i – модуль упругости бетона i-й части сечения определяют по формуле (5.5), в которой коэффициент βbi принимают в зависимости от состава и температуры бетона в центре тяжести площади i-й части сечения. Коэффициент βbi допускается определять в зависимости от средней температуры бетона i-й части сечения.

7.13 При проверке прочности прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов с арматурой, расположенной у противоположных в плоскости изгиба сторон сечения, при эксцентриситете продольной силы е

8.14 Для железобетонных элементов из обычного бетона при температуре нагрева арматуры более 100 ºС и из жаростойкого бетона при температуре нагрева арматуры более 70 ºС необходимо учитывать дополнительное раскрытие трещин, вызванное разностью температурных деформаций арматуры от воздействия температуры.

Температурные деформации расширения при нагреве

8.17 Прогиб железобетонных элементов, обусловленный деформацией изгиба, рассчитывают по формуле

8.18 Для изгибаемых элементов постоянного по длине элемента сечения, не имеющих трещин, прогибы определяют по общим правилам строительной механики с использованием жесткости поперечных сечений, рассчитываемой по формуле (8.143) CП 63.13330.2018, принимая кривизну изменяющейся по длине элемента пропорционально значениям изгибающего момента.

Для свободно опертых или консольных элементов максимальный прогиб рассчитывают по формуле

Для изгибаемых элементов для постоянного по длине элемента сечения, имеющих трещины, на каждом участке, в пределах которого изгибающий момент не меняет знак, кривизну допускается вычислять для наиболее напряженного сечения, принимая ее для остальных сечений такого участка изменяющейся пропорционально значениям изгибающего момента.

8.20 Прогиб ft, обусловленный деформациями от неравномерного нагрева бетона по высоте сечения элемента, рассчитывают по формуле

Прогибы сборных элементов конструкций из жаростойкого бетона, имеющих одностороннее армирование и сварные стыки арматуры в растянутой зоне сечения, определяют с учетом повышенной деформативности шва в стыке. При этом кривизна элемента в пределах стыка, определенная как для целого элемента, увеличивается в пять раз при заполнении шва раствором после сварки стыковых накладок и в 50 раз - при заполнении шва до сварки, осуществляемой с учетом заданной последовательности сварки, указанной в 9.21.

9.18 Усилие

8.16 Расчет железобетонных элементов по прогибам проводят из условия: прогиб железобетонного элемента от действия внешней нагрузки и температуры не должен превышать значения предельно допустимого прогиба железобетонного элемента.

Полный прогиб железобетонных элементов, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, равен сумме про­гибов, обусловленных:

деформацией изгиба

При действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок и кратковременного и длительного нагрева прогиб балок или плит во всех случаях не должен превышать 1/150 пролета и 1/75 вылета консоли.

5.22 Трехлинейную диаграмму состояния бетона с деформационными характеристиками, отвечающими:

кратковременному воздействию температуры и нагрузки - используют при расчете трещинообразования;

кратковременному и длительному воздействиям температуры и нагрузки – используют при расчете деформаций железобетонных элементов без трещин, для определения напряженно- деформированного состояния сжатого бетона.

9.41 Предельные отклонения размеров бетонных и железобетонных конструкций и изделий из жаростойкого бетона от номинальных значений не должны превышать указанных в таблице 9.4 в зависимости от вида и размеров конструкций и изделий.

Т а б л и ц а  9.4

Вид конструкции и изделия | | Номинальная длина или диаметр конструкции и изделия, мм | Предельные отклонения, мм | | | | | по длине | по ширине, высоте или диаметру | по высоте сечения или толщине 1 Днища алюминиевых и магниевых электролизеров | Несущие плиты | До 4000 | ±8 | ±8 | ±5 | | Св. 4000 | ±10 | | | Теплоизоляционные плиты | До 1600 | –10, +6 | | | | Св. 1600 | –12, +8 | | 2 Подовые, стеновые и сводовые панели и блоки печей нефтехимической промышленности | | До 2500 | ±10 | ±8 | ±5 | | Св. 2500 | ±13 | | 3 Туннельные печи для обжига кирпича и керамики | Цокольные и стеновые блоки и панели | До 2500 | –12, +8 | ±8 | ±5 | | Св. 2500 | –16, +10 | | | Сводовые панели и блоки | До 2500 | –12, +6 | | | | Св. 2500 | –16, +8 | | | Сводовые панели и блоки | До 2500 | ±6 | ±5 | ±3 | | Св. 2500 | ±8 | | 4 Стеновые блоки и панели, плиты покрытий, перекрытий печей и тепловых агрегатов, не указанных в пунктах 1–3 | | До 2500 | ±8 | ±8 | ±5 | | Св. 2500 | ±10 | | 5 Царги дымовых труб, панели, блоки, плиты днища, стен и свода надземных боровов и газоходов прямоугольного сечения | | До 2500 | –7, +5 | ±6 | ±5 | | Св. 2500 | –10, +6 | ±8 | ±5 6 Панели, блоки и плиты подземных дымовых боровов и газоходов прямоугольного сечения, элементы подземных боровов и газоходов цилиндрического и эллиптического сечения | | До 2500 | –12, +8 | ±10 | ±8 | | Св. 2500 | –16, +10 | ±10 | ±8 7 Плиты полов горячих цехов | | До 2500 | ±6 | ±6 | ±3 | | Св. 2500 | ±8 | ±8 | 8 Фундаменты под тепловые агрегаты | | До 2500 | –20, +12 | ±10 | ±8 | | Св. 2500 | –25, +12 | | 9 Колонны, ригель и балки тепловых агрегатов | | До 4000 | ±13 | ±10 | ±5 | | Св. 4000 | ±16 | |

В ребристых плитах и панелях из жаростойкого бетона стенки ребер должны иметь уклон не менее 1 %.

Изделия не должны иметь острых углов, прямоугольные отверстия должны иметь в углах закругления радиусом не менее 30 мм.

Номинальная толщина защитного слоя жаростойкого бетона до поверхности арматуры должна быть не менее значения, указанного в проектной документации на конструкцию или изделие.

Размеры раковин, местных наплывов и впадин на бетонных поверхностях и отколов бетона ребер в конструкциях и изделиях из жаростойкого бетона не должны превышать величин, указанных в таблице 9.5.

Т а б л и ц а  9.5

Вид бетонной поверхности теплового агрегата | Предельно допустимые размеры, мм | | | | | раковин | | местных наплывов (высота) и впадин (глубина) | отколов бетона ребер | | Диаметр | Глубина | | Глубина | Длина на 1 пог. м ребра Лицевая (наружная) неотделываемая | 10 | 4 | 4 | 6 | 60 Нагреваемая (внутренняя) неотделываемая | 15 | 5 | 5 | 7 | 70 Нелицевая, невидимая в условиях эксплуатации | 15 | 5 | 5 | 10 | 100 Лицевая (наружная), предназначенная под отделку плитами и теплоизоляционными материалами | 20 | 10 | 5 | 15 | 100

В бетоне конструкций и изделий, поставляемых потребителю, трещины не допускаются, за исключением усадочных и других поверхностных технологических трещин, ширина которых не должна превышать:

0,1 мм – в конструкциях и изделиях из особо тяжелого, тяжелого и облегченного жаростойкого бетона, подвергаемых циклическому нагреву, в предварительно напряженных железобетонных конструкциях, в железобетонных колоннах и стойках;

0,2 мм – в конструкциях и изделиях из легкого и особо легкого жаростойкого бетона, подвергаемых циклическому нагреву, а также в подвергаемых постоянному нагреву конструкциях из всех видов жаростойкого бетона.

9.33 Купола и своды должны иметь стрелу подъема не менее 1/12 пролета в свету.

Купола и своды с плоской верхней поверхностью у пяты должны иметь компенсационный шов шириной 20–40 мм на глубину, равную высоте сечения в замке (рисунок 9.9). Заполнение шва следует предусматривать из легкодеформируемого материала, с покраской пят тонким слоем битумного лака. За осевую линию в таких куполах и сводах допускается принимать дугу окружности, проведенную через центр пяты и середину высоты сечения в центре пролета.

Рисунок 9.9 – Конструкция купола перекрытия с технологическими отверстиями из жаростойкого бетона для крутого теплового агрегата

В куполах и сводах с плоской верхней поверхностью, при высоте сечения в замке более 250 мм, кроме основной рабочей арматуры, установленной со стороны менее нагретой поверхности, необходимо предусматривать конструктивную сетку из проволоки диаметром 3-6 мм с ячейкой не более 75х75 мм, которую располагают в слое бетона с температурой, не превышающей предельно допустимую температуру применения конструктивной арматуры сетки (см. таблицу 5.11). Эта сетка должна соединяться хомутами с основной арматурой (рисунок 9.10).

8.8 Момент образования трещин с учетом неупругих деформаций растянутого бетона определяют по (8.2.10) СП 63.13330.2018 с учетом того, что относительную деформацию крайнего растянутого волокна бетона принимают равной ее предельному значению εbt при кратковременном действии нагрузки и нагрева; при двухзначной эпюре деформаций в сечении элемента принимают равной εbt2.

Рисунок 8.1 – Схема напряженно-деформированного состояния сечения элемента при проверке образования трещин при действии изгибающего момента (а), изгибающего момента и продольной силы (б)

8.5 Ширину раскрытия трещин

7.25 Расчет на выносливость сечений, нормальных к продольной оси элемента, следует проводить из условий:

В зоне, проверяемой по сжатому бетону, при действии многократно повторяющейся нагрузки появление растягивающих напряжений не допускается.

Сжатую арматуру на выносливость не рассчитывают.

7.26 Расчет на выносливость сечений, наклонных к продольной оси элемента, следует проводить из условия, что равнодействующая главных растягивающих напряжений, действующих на уровне центра тяжести приведенного сечения, должна быть полностью воспринята поперечной арматурой при напряжении в ней, равном расчетному сопротивлению

8.2 Для изгибаемых, растянутых и внецентренно сжатых железобетонных элементов, подвергаю­щихся воздействию повышенной и высокой темпе­ратуры, усилия, воспринимаемые сечениями, нормальными к продольной оси, при образовании трещин следует определять по СП 63.13330. При этом расчетное сопротивление бетона

7.19 Расчет железобетонных элементов с поперечной арматурой, работающих при воздействии повышенных и высоких температур, на действие поперечной силы следует проводить из условия (8.56) СП 63.13330.2018, обеспечивающего прочность по наиболее опасному наклонному сечению.

При расчете на действие поперечной силы элементов с поперечной арматурой по формулам (8.57)–(8.62) СП 63.13330.2018:

7.20 Расчет на действие поперечной силы изгибаемых элементов без поперечной арматуры проводят из условий (8.56) и (8.60) СП 63.133304.2018, принимая усилия

7.22 Расчет на местное сжатие (смятие) элементов без косвенного армирования, работающих в условиях повышенных и высоких температур, следует проводить при отсутствии косвенной арматуры – из условия (8.80) СП 63.13330.2018, при наличии косвенной арматуры – из условия (8.83) СП 63.13330.2018.

7.24 Расчет железобетонных элементов на выносливость проводят путем сравнения напряжений в бетоне и арматуре с соответствующими расчетными сопротивлениями, умноженными на коэффициенты условий работы

8.22 Жесткость железобетонного элемента D на участке без трещин в растянутой зоне рассчитывают по формуле (8.143) СП 63.13330.2018.

7.10 При определении граничного значения относительной высоты сжатой зоны бетона

7.12 Расчет по прочности прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов проводят по формулам (8.10)–(8.17) СП 63.13330.2018 с учетом 7.7–7.10.

При расчете внецентренно сжатых элементов расстояние от точки приложения продольной силы