СНиП 2.03.04-84 БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ВОЗД. - При расчете по прочности, деформациям, а также раскрытию и закрытию трещин

1.11. При расчете по прочности, деформациям, а также раскрытию и закрытию трещин распределение температуры в сечениях конструкций определяют теплотехническим расчетом для установившегося режима теплового потока. При расчете по образованию трещин распределение температур в сечениях конструкций, нагреваемых со скоростью более 10 °С/ч, определяют для неустановившегося теплового потока по пп. 1.34-1.40.

1.12. При расчете усилий, вызванных воздействием температуры, в сборных элементах конструкций жесткость сечений следует уменьшить на 20 %, если прочность на сжатие раствора в стыке минимум на 10 МПа меньше прочности бетона сборного эле­мента.

1.13. Расчет элементов бетонных и железобетон­ных конструкций по прочности, схемы предельных состояний которых при расчете на воздействие температуры еще не установлены или условия наступления предельного состояния пока не могут быть выражены через усилия, может производиться через напряжения с учетом наличия трещин и развития неупругих деформаций бетона. При этом напряжения в бетоне и арматуре не должны пре­вышать соответствующих расчетных сопротивлений.

1.14. При расчете несущих конструкций, бетой которых неравномерно нагрет по высоте сечения элемента, часть сечения, нагретую выше 1000 °С, допускается не учитывать.

1.15. При расчете элементов, подвергающихся нагреву, положение центра тяжести всего сечения бетона или его сжатой зоны, а также статический момент и момент инерции всего сечения следует определять, приводя все сечение к ненагретому, более прочному бетону. Для этой цели при расчете с использованием ЭВМ сечение по высоте разбивается не менее чем на четыре части.

При расчете по прочности, деформациям и рас­крытию или закрытию трещин без использования ЭВМ при прямолинейном распределении темпера­туры бетона по высоте сечения элемента допуска­ется разбивать сечения согласно следующим ука­заниям:

для элемента, выполненного из одного вида бетона, если температура бетона наиболее нагре­той грани не превышает 400 °С, сечение не разби­вается на части и момент инерции приведенного сечения I_red относительно центра тяжести сече­ния принимается равным:

(1)

где b_b - коэффициент, принимаемый в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения по табл. 10;

- коэффициент, принимаемый в зависи­мости от температуры бетона в центре тяжести сечения по табл. 12 для кратковременного нагрева;

j_b1 - коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и принимаемый для бетона составов (см. табл. 9):

№ 1-3, 6, 7, 10, 11, 19-21 - 0,85

№ 4, 5, 8, 9, 23, 24 - 0,80

№ 12-18, 29, 30 - 0,70

для элемента, сечение которого по высоте состоит из двух видов бетона, а также прямоугольного и таврового сечений, выполненных из одного вида бетона, если температура бетона наиболее нагретой грани превышает 400 °С, сечение разбивается по высоте на две чести (черт. 1, а);

для элемента, сечение которого по высоте со­стоит из трех видов бетона или двутаврового сече­ния, выполненного из одного вида бетона, если температуре бетона наиболее нагретой грани превы­шает 400° С, сечение разбивается на три части (черт. 1, б).

При расчете по образованию трещин определение напряжении от воздействия температуры произ­водится разбивкой сечения не менее чем на четыре части независимо от температуры бетона (черт. 1, в).

В прямоугольном сечении элемента, выполнен­ном из одного вида бетона, когда сечение по высоте разбивается на две части, линия раздела должна проходить по бетону, имеющему температуру, ревную 400 °С. В двутавровых и тавровых сечениях элементов, выполненных из одного вида бетона, линия раздела должна проходить по гра­нице между ребром и полкой. В элементе, сечение которого по высоте состоит из различных видов бетонов, линия раздела должна проходить по гра­ница бетонов.

Во всех случаях расчета арматура рассматрива­ется как самостоятельная часть сечения.

Приведенная площадь A_red,i i-той части сечения, на которые разбивается все сечение элемента, определяется по формуле

(2)

где А_i - площадь i-той части сечения;

j_b1, b_bi и - коэффициенты, принимаемые в зависимости от состава и температуры бетона в центре тяжести площади i-той части сечения, как в формуле (1).

Для элементов, состоящих по высоте из двух и более видов бетона, приведенная площадь A_red,i i-той части сечения, на которые разбивается все сечение элемента, определяется по формуле (2). Если сечение элемента состоит из разных видов бетона, то в этой формуле правая часть умножается на отношение модуля упругости каждого вида бетона в нагретом состоянии к модулю упругости бетона, к которому приводится все сечение E_b.

При расчете без использования ЭВМ коэффициенты b_bi и допускается определять в зависи­мости от средней температуры бетона i-той части сечения.

Черт. 1. Схемы разбивки на части высоты прямоугольного, таврового

и двутаврового сечений элементов

а - на 2 части; б - на 3 части; в - на 4 части; t₁, t₂ ... t_i - наибольшая

температура 1-, 2-, ... i-той части сечения;

ц.т. - центр тяжести сечения

Площадь ненапрягаемой нагретой растянутой A_s и сжатой A'_s арматуры приводится к ненагретому, более прочному бетону:

(3)

(4)

где A_s,red, A'_s,red - соответственно приведенная площадь растянутой и сжатой арма­туры;

Е_s - модуль упругости арматуры, принимаемый для основных ви­дов по табл. 29 СНиП 2.03.01-84 и жаростойкой - по табл. 18;

b_s - коэффициент, принимаемый в зависимости от температуры арматуры по табл. 20.

Расстояние от центра тяжести приведенного сече­ния у до наименее нагретой грани определяют по формуле

(5)

Площадь приведенного сечения элемента A_red находят по формуле

(6)

Статический момент площадей приведенного се­чения элемента S_red относительно грани, растянутой внешней нагрузкой и воздействием температуры, определяют по формуле

(7)

где y_i - расстояние от центра тяжести i-той части сечения бетона до наименее нагретой грани эле­мента, принимаемое равным

(8)

h_i - высота i-той части сечения.

Здесь

(9)

При расчете без использования ЭВМ допускается принимать

(10)

Момент инерции приведенного сечения элемента I_red относительно его центра тяжести определяют по формуле

(11)

где I_red,i - момент инерции i-той части сечения бетона, определяемый по формуле

(12)

y_bi - расстояние от центра тяжести i-той части сечения бетона до центра тяжести всего приведен­ного сечения, определяемое по формулам:

(13)

(14)

(15)

1.16. Расчет прогибов элементов железобетонных конструкций должен производиться по требованиям СНиП 2.03.01-84. Кроме прогиба от нагрузки должен учитываться прогиб от неравномерного нагрева бетона по высоте сечения элемента по указаниям пп. 4.14 - 4.16.

Расчет прогибов должен производиться при:

ограничении технологическими или конструктивными требованиями с учетом прогиба от кратко­временного и длительного нагрева;

ограничении эстетическими требованиями с учетом прогиба от длительного нагрева.

Прогибы от нагрузки и воздействия темпера­туры не должны превышать предельно допустимых величин, указанных в СНиП 2.03.01-84.

При этом коэффициент надежности по темпера­туре по указаниям п. 1.27 принимают равным еди­нице.

Предельно допустимые деформации от воздей­ствия температуры в элементах конструкций, в которых требуется их ограничение при нагревании и охлаждении, должны устанавливаться норматив­ными документами по проектированию соответст­вующих конструкций, а при их отсутствии должны указываться в задании на проектирование.