СНиП 2.03.04-84 (524565), страница 13
Текст из файла (страница 13)
2. При расчете на длительный нагрев несущих конструкций, срок службы которым не превышает 5 лет, коэффициент gst следует увеличить на 20 %, при этом его значение должно быть не более, чем при кратковременном нагреве.
3. Коэффициенты gst, ast и bs для промежуточных значений температур определяются по интерполяции.
2.14. Модуль упругости арматуры Es для основных видов стержневой и проволочной арматуры принимается по СНиП 2.03.01-84 и для арматуры и проката из жаростойкой стали — по табл. 18. Коэффициент bs, учитывающий снижение модуля упругости арматуры при нагреве, должен приниматься по табл. 20 в зависимости от температуры арматуры и проката.
2.15. Коэффициент линейного температурного расширения арматуры ast следует принимать по табл. 20.
В железобетонных элементах, имеющих трещины в растянутой зоне сечения, коэффициент температурного расширения арматуры в бетоне astm определяют по формуле
(49)
где abt, ast — коэффициенты, принимаемые по табл. 14 и 20 в зависимости от температуры нагрева бетона на уровне арматуры и нагрева арматуры;
ja — коэффициент, принимаемый по табл. 21 в зависимости от процента армирования сечения продольной растянутой арматурой/
Таблица 21
Отношение момента М1 при расчете по предельному состоянию второй группы к моменту М при расчете по предельному | Коэффициент ja при проценте армирования сечения продольной арматурой | ||||
состоянию первой группы М1 М | 0,2 | 0,4 | 0,7 | 1,0 | 2,0 и более |
1,0 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
0,7 | 0,75 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,00 |
0,5 | 0,55 | 0,80 | 0,90 | 0,95 | 1,00 |
0,2 | 0,20 | 0,55 | 0,70 | 0,80 | 0,95 |
Примечание. Коэффициент ja для промежуточных значений отношения определяется по интерполяции.
2.16. При расчете на выносливость железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия температур выше 50 °С, следует дополнительно вводить коэффициент условий работы арматуры gs3t, принимаемый при температуре нагрева арматуры, °С:
до 100 ......... 1,00
150 ......... 0,80
200 ......... 0,65
Для промежуточных значений температур коэффициент gs3t определяется по интерполяции.
2.17. При расчете кривизны железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне бетона, работающих в условиях воздействия высоких температур, необходимо учитывать упруго-пластические свойства арматуры. Коэффициент упругости арматуры vs, характеризующий упруго-пластические свойства растянутой арматуры, следует принимать по табл. 22 в зависимости от температуры арматуры и длительности нагрева.
Таблица 22
Температура арматуры, °С | Коэффициент vs при расчете на нагрев | |
кратковременный | длительный | |
50 — 200 | 1,0 | 1,0 |
300 | 0,9 | 0,6 |
400 | 0,7 | 0,3 |
Примечание. Коэффициент vs для промежуточных значений температур принимается по интерполяции.
3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ
ПЕРВОЙ ГРУППЫ
РАСЧЕТ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ
3.1. Расчет по прочности элементов бетонных конструкций, подвергающихся воздействию повышенных и высоких температур, должен производиться для сечений, нормальных к их продольной оси, по СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований настоящих норм и правил.
При расчете бетонных элементов на действие сжимающей силы следует учитывать деформации от неравномерного нагрева бетона по высоте сечения, определяемые по указаниям пп. 1.27—1.31 и 4.16, суммируя их с эксцентриситетом продольной силы. Если деформации от нагрева уменьшают эксцентриситет продольной сипы, то их не учитывают.
Внецентренно сжатые элементы
3.2. Растет внецентренно сжатых бетонных элементов, подвергающихся равномерному и неравномерному нагреву по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретой грани до 400 °С, необходимо выполнять из условия формулы (12) СНиП 2.03.01-84, в котором расчетное сопротивление бетона Rb следует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона gbt, приведенный в табл. 10, в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны сечения. Коэффициент a принимают равным 1.
Для элементов прямоугольного сечения площадь сечения сжатой зоны бетона Ab следует определять по формуле (13) СНиП 2.03.01-84.
При неравномерном нагреве по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретой грани более 400 °С расчет внецентренно сжатых элементов следует производить с учетом различия прочности бетона по высоте сечения. Сечение по высоте разделяют на две части, нагретых до температуры менее и более 400 °С.
Проверка прочности внецентренно сжатых бетонных элементов с учетом сопротивления бетона растянутой зоны должна производиться из условия формулы (14) СНиП 2.03.01-84, в котором расчетное сопротивление бетона Rbt следует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона gtt, принимаемый по табл. 10:
при нагреве со стороны сжатой зоны — в зависимости от средней температуры бетона растянутой зоны;
при нагреве со стороны растянутой зоны — в зависимости от температуры бетона растянутой грани.
При проверке прочности сечений необходимо учитывать напряжения растяжения в бетоне sbtt, определяемые по формуле (32), вызванные нелинейным распределением температур бетона по высоте сечения элемента.
Наибольшая температура бетона сжатой зоны сечения элементов не должна превышать предельно допустимую температуру применения бетона, указанную в ГОСТ 20910—82.
Коэффициент h, входящий в формулы (13) и (14) СНиП 2.03.01-84, находят по формулам (19) и (20) тех же норм и правил, принимая момент инерции сечения I равным Ired, который определяют согласно требованиям п. 1.15.
В формуле (22) СНиП 2.03.01-84 расчетное сопротивление бетона Rb следует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона gbt, принимаемый по табл. 10, в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения.
Коэффициент b в формуле (21) СНиП 2.03.01-84 следует определять в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения по табл. 23.
Таблица 23
Номера составов бетона по табл. 9 | Коэффициент b при температуре бетона, °С, в центре тяжести сечения | ||||||
50 | 100 | 200 | 300 | 500 | 700 | 900 | |
1 — 3 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 2,0 | — | — | — |
4 — 11, 23, 24 | 1,6 | 1,6 | 1,8 | 1,9 | 6,7 | 16,0 | — |
12 — 18, 29, 30 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 8,0 | 33,0 | — | — |
19 — 21 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 2,0 | 16,0 | 25,0 | 50,0 |
Примечания: 1. Коэффициент b для промежуточных значений температур определяется по интерполяции.
2. Если температура бетона в центре тяжести внецентренно сжатого сечения превышает наибольшую температуру, для которой даны числовые значения b, то допускается расчетное сечение принимать с неполной высотой, в центре тяжести которого температура бетона не превышает наибольшую величину, указанную в таблице.
Изгибаемые элементы
3.3. Изгибаемые бетонные элементы, подвергающиеся воздействию температуры, допускается применять только в случае, если они лежат на грунте или специальной подготовке, и, в виде исключения. в других случаях при условии, что они рассчитываются на нагрузку от собственного веса и под ними исключается возможность нахождения людей и оборудования.
Расчет изгибаемых бетонных элементов должен производиться из условия (23) СНиП 2.03.01-84, в котором коэффициент a для бетона составов № 1—21, 23, 29 (см. табл. 9) принимается равным 1; расчетное сопротивление бетона Rbt следует дополнительно умножать на коэффициент условия работы бетона gtt, принимаемый согласно указаниям п. 3.2.
При этом необходимо учитывать напряжения растяжения sbtt в бетоне по указаниям п. 3.2.
При неравномерном нагреве по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретой грани выше 400 °С момент сопротивления сечения Wpl следует определять по формуле (16) СНиП 2.03.01-84, принимая площадь, статический момент и момент инерции приведенного сечения по указаниям п. 1.15.
3.4. Расчет элементов бетонных конструкций на местное сжатие (смятие) должны производить по СНиП 2.03.01-84 и дополнительным указаниям п. 3.16.
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ПО ПРОЧНОСТИ
Расчет по прочности сечений,
нормальных к продольной оси элемента
3.5. Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента, при воздействии повышенных и высоких температур должны выполнять по СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований пп. 3.6—3.9.
3.6. Расчетные сопротивления бетона Rb следует принимать с учетом коэффициента условий работы бетона gbt, определяемого по табл. 10:
для элементов прямоугольного и кольцевого сечений, а также тавровых сечений с полкой в растянутой зоне — в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны сечения;
для двутавровых и тавровых сечений с полкой в сжатой зоне — в зависимости от средней температуры бетона отдельно сжатой зоны ребра и сжатых свесов полки.
Среднюю температуру бетона сжатой зоны прямоугольных сечений при x < xR допускается принимать по температуре бетона, расположенного на расстоянии 0,2h0 от сжатой грани сечения. Если x = xR h0 или сечение полностью сжато (x = h), коэффициент условий работы бетона gbt допускается принимать в зависимости от температуры бетона, расположенного на расстоянии 0,5х от сжатой грани сечения.
При расчете на нагрузку наибольшая температура бетона сжатой зоны сечения элемента не должна превышать предельно допустимой температуры применения бетона, указанной в ГОСТ 20910-82. Полка, расположенная в растянутой зоне, в расчете не учитывается.
Расчетные сопротивления арматуры Rs и Rsc следует принимать с учетом коэффициента условий работы арматуры gst, определяемого по табл. 20 в зависимости от температуры соответствующей арматуры. При этом температура арматуры не должна превышать предельно допустимой температуры применения арматуры, устанавливаемой по расчету (см. табл. 17).
3.7. При определении граничного значения относительной высоты сжатой зоны бетона xR по формуле (25) СНиП 2.03.01-84 величину w следует вычислять по формуле (26) тех же норм и правил, принимая коэффициент а равным для бетона составов (см. табл. 9):