Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций на воздействие температуры.

СП 52 – 00 – 2011

Актуализированная редакция

СНиП 2.03.04-84

 

 

1-ая редакция

 

ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ

 

 

Москва 2010 г.

 

 

 

Предисловие

 

1. Разработан Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ им. А.А.Гвоздева) ОАО «НИЦ «Строительство».

2. Рекомендован к утверждению и применению конструкторской секцией НТС НИИЖБ им. А.А. Гвоздева от ………

3. Утвержден и введен в действие приказом генерального директора ОАО «НИЦ «Строительство» от………2011 г.

       взамен СНиП 2.03.04-84

 

 

 

                                                  

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение ……………………………………………………………………………………	4
1.  Область применения ……………………………………………………………………	5
2. Нормативные ссылки …………………………………………………………………...	5
3. Термины и определения ………………………………………………………………...	6
4. Общие указания …………………………………………………………………………	6
5. Материалы для бетонных и железобетонных конструкций ………………………….	10
- Бетон ……………………………………………………………………………………..	10
- Арматура …………………………………………………………………………………	14
6. Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций на воздействие температуры ……………………………………………………………………………..	16
- Расчет деформаций от воздействия температуры …………………………………….	17
- Расчет усилий от воздействия температуры …………………………………………..	18
7. Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы ……………………………………………………………..	19
- Расчет бетонных элементов по прочности …………………………………………….	19
- Прочность элементов железобетонных конструкций ………………………………...	20
8. Расчет элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы …………………………………………………………………………...	22
- Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин …………………………..	22
- Расчет элементов железобетонных конструкций по деформациям …………………	23
9. Конструктивные требования …………………………………………………………...	24
- Армирование …………………………………………………………………………….	24
- Соединения арматуры …………………………………………………………………..	27
- Элементы сборных жаростойких железобетонных конструкций ……………………	27

 

 

                                                       

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящий СНиП содержит основные положения по расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных сооружений из тяжелого и легкого конструкционного бетона, работающих в условиях воздействия технологических повышенных температур (от 50 до 200 ºC), влажности среды и тепловых агрегатов из жаростойкого бетона, армированных обычной и жаростойкой арматурой, которые эксплуатируются в условиях производственных высоких температур (свыше 200 до 1200-1400ºC).

       Решение вопроса о применении СНиП при проектировании бетонных и железобетонных конструкций конкретных сооружений и тепловых агрегатов, подвергающихся воздействию технологических повышенных и высоких температур, относится к компетенции заказчика или проектной организации.

       В случае, если принято решение о применении СНиП, должны быть выполнены все установленные в нем требования.

           

 

В разработке настоящего документа принимали участие: доктор техн. наук А.Ф. Милованов, канд. техн. наук В.В. Соломонов, канд. техн. наук И.С. Кузнецова (НИИЖБ им. А.А. Гвоздева ОАО «НИЦ «Строительство»).

Компьютерная верстка …..

 

Подробные указания по расчетам и проектированию различных конструкций, работающих в условиях воздействия технологических температур, в том числе круглых и прямоугольных плит, сводов, куполов, боровов, содержатся в СП 52-110-2009.

 

ОАО «НИЦ «Строительство»

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

       Бетонные и железобетонные конструкции, подвергающиеся технологическим температурным воздействиям.

    Concrete and reinforced concrete structures subjected to technological temperature influences.

 

Дата введения …………..

 

 

1. Область применения.

 

Настоящий СНиП распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций, систематически подвергающихся воздействиям повышенных (от 50 до 200ºС включительно) и высоких (свыше 200ºС) технологических температур (далее - воздействия температур) и увлажнению техническим паром. Настоящий СНиП устанавливает требования по проектированию указанных конструкций, изготовляемых из тяжелого бетона средней плотности от 2200 до 2500 кг/м³ включительно (далее – обычный бетон) и из жаростойкого бетона плотной структуры средней плотности 900 кг/м³ и более.

Требования настоящего СНиП не распространяются на конструкции из жаростойкого бетона ячеистой структуры.

Проектировать дымовые железобетонные трубы и фундаменты доменных печей, работающие при воздействии температуры свыше 50ºС, следует с учетом дополнительных требований, предъявляемых к этим сооружениям соответствующими нормативными документами.

 

 

2. Нормативные ссылки.

 

В настоящем СНиП использованы ссылки на следующие нормативные документы:

- Градостроительный кодекс Российской Федерации Федерального закона от 22 июля 2008 г;

- Технический регламент и требования по пожарной безопасности;

- СНиП 52 – 01 – 2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»;

- СНиП 2.01.07.85^* «Нагрузки и воздействия»;

- ГОСТ 13015.0–2003 «Конструкции и изделия. Бетонные и железобетонные, сборные. Общие технические требования»;

- ГОСТ 14098 – 91 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы конструкции и размеры»;

- ГОСТ 23283 – 78 «Бетоны жаростойкие. Методы определения деформаций под нагрузкой при высоких температурах»;

- ГОСТ 10180-78 «Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение»;

- ГОСТ 23521-79 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные из жаростойкого бетона»;

- ГОСТ 24452-80 «Бетоны. Методы определения призменной прочности модуля упругости и коэффициента Пуассона»;

- ГОСТ 24544-81 «Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести»;

- ГОСТ 24545-81 «Бетоны. Методы испытания на выносливость»;

- СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»;

- Руководство по возведению тепловых агрегатов из жаростойкого бетона. 1983г.;

- Технология изготовления жаростойких бетонов. Справочное пособие к СНиП. 1991г.;

- ГОСТ 20910-90 «Бетоны жаростойкие. Технические условия»;

- СП 52-100-2004 «Предварительно напряженные железобетонные конструкции»;

- Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство НИИЖБ им. А.А.Гвоздева, 2007г.

 

3. Термины и определения.

 

В настоящем СНиП использованы термины по СП 52-01 и «Терминологическому словарю по бетону и железобетону», ФГУП «НИЦ «Строительство НИИЖБ им. А.А.Гвоздева, 2007 .

 

 

4. Общие указания.

 

4.1. Бетонные и железобетонные конструкции должны быть обеспечены требуемой надежностью от возникновения всех видов предельных состояний: расчетом, выбором показателей качества материалов, назначением размеров и конструированием согласно указаниям настоящего СНиП. При этом должны быть выполнены технологические требования при изготовлении конструкций и соблюдены требования по эксплуатации сооружений и тепловых агрегатов, а также требования по экологии, устанавливаемые соответствующими нормативными документами.

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

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

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

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

4.3. Циклический нагрев – длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция периодически подвергается повторяющемуся нагреву с колебаниями температуры более 30% расчетного значения при длительности циклов от 3 ч до 30 дней.

Постоянный нагрев – длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция подвергается нагреву с колебаниями температуры до 30% расчетного значения.

4.4. Для конструкций, работающих под воздействием температуры выше 50ºС в условиях периодического увлажнения паром, технической водой и конденсатом расчет допускается производить только на воздействие температуры и нагрузки без учета периодического увлажнения. При этом в расчете сечения не должны учитываться крайние слои бетона толщиной 20 мм с каждой стороны, подвергающиеся замачиванию в течение 7 ч, и толщиной 50 мм при длительности замачивания бетона более 7 ч, или должна предусматриваться защита поверхности бетона от периодического замачивания.

Окрашенная поверхность бетона или гидроизоляционные покрытия этих конструкций должны быть светлых тонов.

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

 

 

Основные расчетные требования.

4.6. Бетонные и железобетонные конструкции, работающие в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует рассчитывать на основе положений СНиП 52-01 и СП 52-101 с учетом требований изложенных в настоящих СНиП и СП52-110.

Расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует производить по предельным состояниям, включающим:

- предельные состояния первой группы (по полной непригодности к эксплуатации вследствие потери несущей способности);

- предельные состояния второй группы (по непригодности к нормальной эксплуатации) вследствие образования или чрезмерного раскрытия трещин, появление недопустимых деформаций.

4.7. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций надежность конструкции устанавливают расчетом путем использования расчетных значений нагрузок и температур, расчетных значений характеристик материалов, определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик с учетом степени ответственности сооружения или теплового агрегата.

       Нормативные значения нагрузок и воздействий, коэффициентов сочетания, коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов надежности по назначению конструкций, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) принимаем согласно СНиП 2-01.07.

       Расчетная технологическая температура принимается равной температуре среды цеха или рабочего пространства теплового агрегата, указанной в задании на проектирование.

       Расчетные усилия и деформации от кратковременного и длительно нагревов определяют с учетом коэффициента надежности по температуре γ _t. Коэффициент надежности по температуре γ _t принимают при расчете по предельным состояниям: первой группы – 1,1; второй группы – 1,0.

       При расчете по прочности в необходимых случаях учитывают особые нагрузки с коэффициентами надежности по нагрузке γ _f принимаемыми по соответствующим нормативным документам. При этом усилия, вызванные действием температуры, не учитываются.

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 и раскрытие трещин определяют от воздействия нагрузки (включая собственный вес) и температуры.

       Расчетные схемы и основные предпосылки для расчета бетонных и железобетонных конструкций должны устанавливаться 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.

4.9. Расчет конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, должен производиться на все возможные неблагоприятные сочетания нагрузок от собственного веса, внешней нагрузки и температуры с учетом длительности их действия и в случае необходимости – остывания.

Расчет конструкции с учетом воздействия повышенных и высоких температур необходимо производить для следующих основных расчетных стадий работы:

кратковременный нагрев – первый разогрев конструкции до расчетной температуры;

длительный нагрев – воздействие расчетной температуры в период эксплуатации.

Расчет статически определимых конструкций по предельным состояниям первой и второй групп (за исключением расчета по образованию трещин) следует вести только для стадии длительного нагрева. Расчет по образованию трещин необходимо производить для стадий кратковременного и длительного нагрева с учетом усилий, возникающих от распределения температуры бетона по высоте сечения элемента.

Расчет статически неопределимых конструкций и их элементов по предельным состояниям первой и второй групп должен производиться:

а) на кратковременный нагрев конструкции по режиму согласно СНиП 3.03.01, когда возникают наибольшие усилия от воздействия температуры. При этом жесткость элементов конструкции определяется от кратковременного действия всех нагрузок и нагрева;

б) на длительный нагрев – воздействие на конструкцию расчетной температуры в период эксплуатации, когда происходит снижение прочности и жесткости элементов в результате воздействия длительного нагрева и нагрузки.

При этом жесткость элементов определяется от длительного воздействия всех нагрузок и нагрева.

4.10. Определение усилий в статически неопределимых конструкциях от внешней нагрузки, собственного веса и воздействия повышенных и высоких температур производят по правилам строительной механики методом последовательных приближений. При этом жесткость элементов определяют с учетом неупругих деформаций и наличия трещин в бетоне от одновременного действия внешней нагрузки, собственного веса и температуры.

4.11. При кратковременном нагреве усилия от воздействия температуры в элементах статически неопределимых конструкций должны определяться в зависимости от состава бетона и температуры нагрева, вызывающей наибольшие усилия:

       а) при нагреве обычного бетона свыше 50 до 250ºС – по расчетной температуре;

       б) при нагреве жаростойких бетонов свыше 200 до 500ºС – по расчетной температуре; при нагреве свыше 500ºС - при 500ºС;

       в) при нагреве легкого жаростойкого бетона свыше 200 до 400ºС – по расчетной температуре, при нагреве свыше 400ºС – при 400ºС.

4.12. Температура бетона в сечениях конструкций от нагрева при эксплуатации должна определяться 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 СНиП 2.01.01-99*. Вычисленные температуры не должны превышать предельно допустимых температур применения бетона и арматуры.

4.13. При расчете статически неопределимых конструкций, работающих в условиях воздействия температур, теплотехнический расчет должен производиться на расчетную температуру рабочего пространства и на температуру, вызывающую наибольшие усилия.

При расчете наибольших усилий от воздействия температуры в конструкциях, находящихся на наружном воздухе, температуру бетона и арматуры вычисляют по расчетной зимней температуре наружного воздуха, принимаемой по температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 по СНиП 2.01.01-99*.

4.14. При расчете элементов сборных конструкций на воздействие усилий при их

подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от веса элементов следует принимать с коэффициентом динамичности, равным: 1,6 – при транспортировании; 1,4 – при подъеме и монтаже. Допускается принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения коэффициентов динамики, но не ниже 1,25.

4.15. При расчете прочности железобетонных элементов на действие сжимающей

продольной силы следует учитывать случайный эксцентриситет ℮_а, принимаемый не ниже: 1/600 длины элемента или расстояния между сечениями, закрепленными от смещения; 1/10 высоты сечения: 10 мм.

Для элементов статически неопределимых конструкций значения эксцентриситета

продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения ℮₀ принимают равным значению эксцентриситета, полученного из статического расчета, но не менее ℮_а.

Для элементов статически определимых конструкций эксцентриситет ℮₀ принимают равным сумме эксцентриситетов из статического расчета конструкции, случайного и температурного от неравномерного нагрева по высоте сечения элемента.

4.16. Расчет предварительно напряженных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, должен производиться в соответствии с требованиями СП-52-100 и с учетом дополнительных указаний п.п. 4.17 – 4.23.

4.17. Температура нагрева предварительно напряженной арматуры не должна превышать предельно допустимой температуры ее применения.

4.18. Сжимающие напряжения в бетоне σ _bp в стадии предварительного обжатия в долях от передаточной прочности бетона R_bp не должны превышать при температуре нагрева (ºС) предварительно напряженной арматуры

 

50 … … … 0,70 R_bp

100 … … … 0,60 R_bp

 

4.19. Полные потери предварительного напряжения арматуры, учитываемые при расчете конструкций, работающих в условиях воздействия температуры выше 50ºС, определяются как сумма потерь:

основных – при нормальной температуре;

дополнительных – от воздействия температуры выше 50ºС.

Основные потери предварительного напряжения арматуры для конструкций из обычного бетона состава №1 и жаростойкого бетона составов №2, 3, 6, 7, 10 и 11 по табл. 5.1. определяют как для тяжелого бетона по требованиям СП-52-102-2006. Потери от усадки жаростойкого бетона следует принимать на 10 МПа больше указанных в СП-52-102-2004.

Время в сутках следует принимать: при определении потерь от ползучести – со дня обжатия бетона и от усадки – со дня окончания бетонирования до нагрева конструкции.

Дополнительные потери   предварительного  напряжения  арматуры  принимают  по СП 52-110.

5. Материалы для бетонных и железобетонных конструкций.

 

Бетон

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 2200 до 2500 кг/м³ включительно по ГОСТ 25192 – 82;

- жаростойкий бетон конструкционный и теплоизоляционный плотной структуры средней плотности 900 кг/м³ и более по ГОСТ 20910-90.

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 надлежит предусматривать для несущих конструкций. Составы бетонов приведены в «Руководстве по возведению тепловых агрегатов из жаростойкого бетона» , 1983 г. и Справочном пособии к СНиП «Технология изготовления жаростойких бетонов», 1991 г.

5.2. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, в зависимости от их назначения и условий работы должны устанавливаться показатели качества бетона, основными из которых являются:

а) класс бетона по прочности на сжатиеВ;

б) класс обычного бетона по прочности на осевое растяжение В_t (назначается в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве);

в) класс жаростойкого бетона по предельно допустимой температуре применения согласно ГОСТ 20910-90 (должен указываться в проекте во всех случаях);

г) марка жаростойкого бетона по термической стойкости в водных Т₁ и в воздушных Т₂ теплосменах (назначается для конструкций, к которым предъявляются требования по термической стойкости);

д) марка по водонепроницаемости W (назначается для конструкций, к которым предъявляются требования по ограничению водонепроницаемости);

е) марка по морозостойкости F (назначается для конструкций, которые в период строительства или при остановке теплового агрегата могут подвергаться эпизодическому воздействию температуры ниже 0ºС);

ж) марка по средней плотности D (назначается для конструкций, к которым кроме конструктивных предъявляются требования теплоизоляции, и контролируется при их изготовлении).

5.3. Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях систематического воздействия повышенных и высоких температур, предусматривают бетоны:

а) классов по прочности на сжатие:

обычный бетон

жаростойкий бетон в зависимости от состава бетона;

       от В15,5 до В50 включительно;

б) обычный бетон классов по прочности на осевое растяжение: от B_t0,8 до B_t3,2 включительно.

в) жаростойкий бетон марок по термической стойкости в водных теплосменах в зависимости от состава – Т₁5, Т₁25;

в воздушных теплосменах составов– 37 , Т₂10, Т₂25.

г) марок по водонепроницаемости:

обычный бетон и жаростойкий бетон для несущих конструкций W2, W8.

       д) марок по морозостойкости:

обычный бетон и жаростойкий бетон для несущих конструкций – F25, F75.

е) жаростойкий бетон марок по средней плотности применяется от D900 до D1800;

5.4. Возраст бетона, отвечающий его классу и марке, назначается при проектировании исходя из реальных сроков фактического загружения проектными нагрузками и нагрева конструкции, способов их возведения и условий твердения. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Значение отпускной прочности бетона в элементах, выполненных из обычного тяжелого бетона, устанавливается по ГОСТ 13015.0-83 и жаростойкого бетона – по ГОСТ 23521-79.

Для железобетонных конструкций из обычного тяжелого бетона, работающих в условиях воздействия повышенных температур, класс бетона по прочности на сжатие должны принимать:

для железобетонных элементов, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, - не ниже В25;

для железобетонных сжатых стержневых элементов из тяжелого бетона – не ниже В20, то же для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов (например, для колонн, воспринимающих значительные крановые нагрузки, и для колонн нижних этажей многоэтажных сооружений) – не ниже В30.

5.5. Для железобетонных конструкций из жаростойкого бетона, работающих в условиях воздействия высоких температур, должны принимать класс бетона по прочности на сжатие не ниже В12,5.

Для предварительно напряженных железобетонных конструкций из обычного и жаростойкого бетонов, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, класс бетона по прочности на сжатие должен приниматься в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диаметра и наличия анкерных устройств, но не менее В25.

Для бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия высоких температур:

· жаростойкие бетоны должны иметь марку по термической стойкости в водных теплосменах, не менее, при нагреве:

- постоянном …………………………………………………………….. Т₁5

- циклическом …………………………………………………………...  Т₁15

- циклическом с резким охлаждением воздухом или водой…………. Т₁25

· жаростойкие бетоны должны иметь марку по термической стойкости в воздушных теплосменах, не менее, при нагреве:

- постоянном………………………. Т₂10

- циклическом …………………….  Т₂20

Для железобетонных конструкций из обычного бетона и жаростойкого бетона марки по водонепроницаемости и прочности на сжатие должны быть, не менее:

- для фундаментов, боровов и других сооружений, находящихся под землей ниже уровня грунтовых вод ………………………………………………W6-В25

- для тепловых агрегатов и других сооружений, находящихся над землей и подвергающихся атмосферным осадкам…………………………..W10-В35

 

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 0ºС в условиях воздушно-влажностного состояния, обычный бетон и жаростойкий бетон должны иметь марку по морозостойкости не ниже F25.

Требования к конструкциям и изделиям из жаростойкого бетона, предназначенным для эксплуатации в условиях воздействия агрессивной среды и высокой температуры, должны устанавливаться в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11 в зависимости от степени агрессивности среды и условий эксплуатации.

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

нейтральной и щелочной 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 %.

Для конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных температур и попеременного увлажнения, рекомендуется применять обычный бетон класса по прочности на сжатие не менее В25 и марки по водонепроницаемости не менее W6 при нагреве до 120ºС включительно и не менее W8 при нагреве свыше 120ºС.

5.6. 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 20910-90.

При неравномерном и равномерном нагреве по высоте сечения элементов конструкций, в которых напряжения сжатия и жаростойком бетоне от собственного веса и нагрузки составляют более 0,1 МПа, предельно допустимая температура применения бетона устанавливается расчетом.

При воздействии температур, превышающих указанные в ГОСТ 20910-90, необходимо предусматривать устройство защитных слоев (футеровок).

5.7. Для замоноличивания стыков элементов сборных железобетонных конструкций проектную марку раствора следует устанавливать в зависимости от условий работы соединяемых элементов, но принимать не ниже М50.

5.8. Для замоноличивания стыков элементов сборных конструкций, которые в процессе эксплуатации или монтажа на наружном воздухе могут подвергаться воздействию отрицательных температур, следует применять растворы проектных марок по морозостойкости и водонепроницаемости не ниже принятых для стыкуемых элементов.

5.9. Основными прочностными характеристиками бетона являются нормативные сопротивления бетона осевому сжатию R_bn и нормативные сопротивления бетона осевому растяжению R_btn.

5.10. Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию R_b и осевому растяжению R_bt  определяют по формулам:

 

                                                  R_b =                                                             (5.1)                                                                                                                      

 

                                               R_bt =                                                             (5.2)                                                                                                                         

 

Значения коэффициентов надежности по бетону при сжатии γ_b = 1,3 – для предельных состояний по несущей способности (первая группа) и γ_b = 1,0 – для предельных состояний по эксплуатации пригодности (вторая группа).

Значения коэффициентов надежности по бетону при растяжении γ_bt = 1,5 – для предельных состояний по несущей способности при назначении класса бетона по прочности на сжатие и γ_bt = 1,0 – для предельных состояний по эксплуатационной пригодности.

В некоторых случаях расчетные значения прочностных характеристик бетона умножают на следующие коэффициенты условия работы:

γ_{b 1} = 0,9 - при продолжительном действии нагрузки;

γ_b2 = 0,85 – для конструкций, бетонируемых в вертикальном положении.

 

5.11. Влияние температуры на изменение прочности бетона при сжатии учитывают умножением прочностных характеристик бетона на коэффициент условия работы бетона при сжатии γ_bt .

Расчетные сопротивления сжатию:

для предельных состояний первой группы

 

                                                R_{b , tem} = R_b · γ_bt                                              (5.3)                                                                                                                    

 

для предельных состояний второй группы

 

                                               R_b,ser,t = R_b,ser · γ_bt                                                                                (5.4)                                                                                                                                                                        

 

5.12. Влияние температуры на изменение прочности бетона при растяжении учитывают умножением прочностных характеристик бетона на коэффициент условия работы бетона при растяжении γ _tt .

Расчетные сопротивления растяжению:

для предельных состояний первой группы

 

                                              R_btt = R_bt · γ_tt                                                 (5.5)                                                                                                                 

 

для предельных состояний второй группы

                                          R_bt,ser,t = R_bt,ser · γ_tt                                                                              (5.6)                                                                                                                                                                    

 

5.13. Основными деформационными характеристиками бетона являются значения: предельных относительных деформаций бетона при осевом сжатии ε _{b 0} и растяжении ε _{bt 0}; начального модуля упругости бетона Е_b; коэффициента ползучести φ _{b , cr}; коэффициента поперечной деформации (коэффициента Пуассона) ν _{b . p .}; коэффициента линейной температурной деформации α _bt; коэффициента температурной усадки бетона α_{с s}.

5.14. При кратковременном действии нагрузки и температуры в расчетах используют начальный модуль упругости бетона E_b.

При кратковременном нагреве значения начального модуля упругости бетона определяют по формуле

 

                                                E_bt = E_b · β_b                                                    (5.7)                                                                                                                     

 

5.15. При длительном действии нагрузки и температуры значения начального модуля деформаций бетона E_bτ определяют с учетом ползучести бетона φ _{b , cr} .

Коэффициент ползучести бетона φ _{b , cr} получен как отношение полных относительных деформаций сжатия бетона при длительном воздействии температуры к упругим деформациям бетона естественной влажности до воздействия температуры.

5.16. При расчете прочности, образования и раскрытия трещин и деформаций железобетонных конструкций с учетом влияния температуры по деформационной модели для оценки напряженно деформируемого состояния сжатого бетона, как наиболее простые, могут быть использованы трех и двух линейная диаграмма состояния бетона.

5.17. Относительные деформации бетона при сжатии и растяжении принимают в зависимости от температуры бетона при кратковременном и длительном воздействии температуры и нагрузки. Температуру бетона при определении напряженно- деформированного состояния сжатого бетона принимают по наименьшей температуре сжатого бетона и при определении напряженно деформируемого состояния растянутого бетона – наибольшей температуре растянутого бетона.

5.18. При расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели двух линейную диаграмму состояния бетона с деформационными характеристиками используют при: - кратковременном воздействии температур