Глубина прогрева железобетонных конструкций в зависимости от продолжительности и температуры нагрева поверхности конструкций
Длительность воздействия высоких температур при пожаре, ч | Температура нагрева поверхности конструкции, °С | Глубина прогрева конструкции, мм, до температуры, °С | ||
0,5 | 700...750 | |||
1,0 | 800...850 | |||
1,5 | 900...950 | |||
2,0 | 1000...1050 | |||
3,0 | 1100...1150 | |||
4,0 | 1200...1300 | |||
Примечания: 1. В таблице приведены данные для бетона на известняковом заполнителе. На гранитном заполнителе глубина прогрева бетона будет на 15 % больше приведенных значений. 2. Глубина прогрева бетона указана для сечений, обогрев которых происходит с одной стороны. При двухстороннем огневом воздействии глубина прогрева бетона будет в 1,5 раза больше, чем при прогреве с одной стороны. |
13.3.14. Призменную прочность бетона Rпрt, подверженного воздействию пожара, после охлаждения выражают через прочность бетона при нормальной температуре Rпр по формуле
Rпрt= Rпр, (13.1)
где - коэффициент снижения прочности бетона, зависящий от температуры нагрева, определяемый по табл. 13.7*.
*Коэффициенты снижения прочностных характеристик бетона и арматуры приведенные а таблицах 13.7, 13.9, заимствованы из [I-21].
13.3.15. Прочность бетона на растяжение Rрt, поврежденного огнем, выражают через прочность бетона на растяжение при нормальной температуре Rр, по формуле
Rрt= Rр, (13.2)
где - коэффициент условий работы, учитывающий снижение сопротивления бетона растяжению в зависимости от степени нагрева.
Коэффициент определяют по эмпирической формуле
= , (13.3)
где t - температура нагрева бетона.
При оценке свойств бетона в нагретом состоянии в приведенные формулы (13.1-13.3) вместо подставляют значения .
13.3.16. Модуль упругости бетона Ебt подверженного воздействию высокой температуры, выражают через модуль упругости бетона при нормальной температуре Еб
Ебt=bбЕб, (3.4)
где bб - коэффициент снижения модуля упругости бетона, в зависимости от температуры нагрева t принимают по табл. 13.8, либо определяют приближенно по формуле
bб=1-kt. (13.5)
Величину k для керамзитобетона принимают равной 0,1×10-2, для тяжелого бетона - 0,17×10-2.
13.3.17. Прочностные свойства арматуры на растяжение и сжатие в зависимости от температуры определяются через свойства арматуры при нормальных условиях с использованием коэффициентов mat или т , учитывающих снижение сопротивления стали при огневом воздействии или после него по формуле:
при нагретом состоянии - Rat=matRa; (13.6)
после нагрева и охлаждения - R =m Ra (13.7)
Значения коэффициентов mat и m приводятся в табл. 13.9.
13.3.18. Расчетные сопротивления арматуры сжатию определяются с учетом коэффициента снижения прочности по формулам:
для стержневой горячекатаной гладкой арматуры
= ; (13.8)
для арматуры периодического профиля
= , (13.9)
где ta - температура нагрева арматуры.
Модуль упругости арматурных сталей с учетом его коэффициента снижения ba определяют по формуле
Eat=baEa. (13.10)
где Ea - модуль упругости для соответствующих классов арматуры при нормальной температуре.
Таблица 13.7
Значения коэффициентов, и , учитывающих снижение сопротивления бетона сжатию в зависимости от температуры
Вид бетона | Преднагружение бетона при нагреве | Температура нагрева, °С | |||||||
Тяжелый бетон на гранитном щебне | - | 0,95 0,88 | 0,88 0,8 | 0,8 0,8 | 0,7 0,78 | 0,6 0,7 | 0,45 0,5 | 0,25 0,15 | 0,1 0,05 |
0,3 | 0,93 0,98 | 0,85 0,85 | 0,85 0,82 | 0,8 0,85 | 0,74 0,77 | 0,55 0,6 | 0,3 0,2 | 0,1 0,05 | |
Тяжелый бетон на известняковом щебне | - | 0,98 0,9 | 0,87 0,84 | 0,87 0,78 | 0,9 0,74 | 0,8 0,64 | 0,65 0,44 | 0,4 0,424 | 0,15 0,05 |
0,3 | 1 0,95 | 1 0,9 | 1 0,85 | 0,98 0,78 | 0,94 0,68 | 0,84 0,54 | 0,54 0,32 | 0,2 0,1 | |
Керамзитобетон | - | 1,04 | 1,06 | 0,98 | 0,9 0,95 | 0,75 0,7 | 0,64 0,6 | 0,54 0,5 | 0,25 0,15 |
0,3 | 1,02 1,05 | 1,06 1,1 | 1,08 1,15 | 1,06 1,1 | 0,94 | 0,88 0,85 | 0,7 0,65 | 0,33 0,2 | |
Примечания: 1. Над чертой указаны значения коэффициента для нагретого бетона, под чертой - для охлажденного до нормальной температуры. 2. Прочность охлажденного бетона по истечении 30 сут. после нагрева снижается дополнительно на 10 %. 3. При нормальной температуре (20 °С) значения коэффициентов условий работы равны 1, после нагрева до 900 °С - нулю. |
Усредненные значения ba в диапазоне температур 20-700 °С определяют по формуле
ba=1-0.05×10-2ta. (13.11)
Таблица 13.8.
Значения коэффициента bб в зависимости от температуры
Вид заполнителя для бетона | Преднапряжение в процессе нагрева | Температура нагрева, °С | |||||
Керамзит | - | 0,92 | 0,78 | 0,68 | 0,6 | 0,5 | 0,38 |
0,2 | 0,96 | 0,83 | 0,77 | 0,64 | 0,53 | 0,43 | |
0,3 | 0,98 | 0,88 | 0,8 | 0,65 | 0,6 | 0,5 | |
0,5 | 0,97 | 0,93 | 0,78 | 0,64 | 0,5 | - | |
Известняк | Без предварительного нагружения | 0,9 | 0,7 | 0,55 | 0,4 | 0,25 | 0,1 |
Гранит | 0,8 | 0,65 | 0,45 | 0,3 | 0,15 | 0,05 | |
Диабаз | 0,9 | 0,7 | 0,45 | 0,35 | 0,2 | 0,07 | |
Песчаник | 0,9 | 0,6 | 0,4 | 0,25 | 0,1 | 0,05 |
Таблица 13.9
Значения коэффициентов mat, и m в зависимости от температуры нагрева
Класс и марка арматуры | Расчетное сопротивление растяжению | Температура нагрева, °С | ||||||
Стержневая горячекатаная периодического профиля класса А-IV марки 80С | 1 | 1 | 1 | 0,97 0,94 | 0,64 0,78 | 0,35 0,66 | 0,1 0,6 | |
То же, марки 30ХГ2С | 1 | 1 1,03 | 1 1,01 | 1 0,98 | 0,66 0,94 | 0,35 0,86 | 0,14 0,73 | |
То же, класса А-III марки 25Г2С | 1 | 1 1,2 | 1 1,25 | 1 1,25 | 0,84 1,2 | 0,47 1,05 | 0,17 0,85 | |
То же, класса А-II марки Ст5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0,76 | 0,36 | 0,16 | |
Обыкновенная арматурная проволока Æ6 мм класса В-I | 1 1,03 | 0,99 1,05 | 0,97 1,02 | 0,82 0,98 | 0,53 0,9 | 0,22 0,7 | 0,08 0,6 | |
Высокопрочная арматурная проволока Æ2-3 мм класса ВII | 0,99 1,02 | 0,96 | 0,78 0,95 | 0,55 0,84 | 0,34 0,7 | 0,16 0,5 | 0,05 0,4 | |
Примечания: 1. Над чертой указаны значения коэффициента mat для арматуры в нагретом состоянии, под чертой - m , после нагрева и последующего охлаждения. 2. Значения коэффициентов для горячекатаной стали класса А-I марок Ст0 и Ст3 принимают как для стали класса А-II марки Ст5. |
13.3.19. Остаточная несущая способность конструкций определяется с учетом требований СНиП 2.03.01-84* и СНиП 2.03.04-84, с учетом изменений свойств бетона и арматуры под действием температуры при пожаре.
Пригодность железобетонных конструкций к дальнейшей эксплуатации, ремонту и усилению устанавливается в зависимости от предела снижения их несущей способности. Допустимые пределы снижения прочности железобетонных конструкций в зависимости от капитальности здания приводятся в табл. 13.10.
После огневого воздействия необратимые деформации арматурных сталей являются причиной появления остаточных прогибов железобетонных конструкций. В преднапряженных элементах они вызывают дополнительно необратимую потерю жесткости.
Таблица 13.10
Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 959;