Таблица 5.2
|
Вид бетона |
Коэффициент температурного расширения бетона abt·10-6, °С-1, при температуре бетона, °С |
||||
|
20-50 |
100 |
300 |
500 |
700-1100 |
|
|
Тяжелый на силикатном заполнителе |
9 |
9 |
8 |
11 |
14,5 |
|
Тяжелый на карбонатном заполнителе |
10 |
10 |
9 |
12 |
15,5 |
|
Конструкционный керамзитобетон |
8,5 |
8,5 |
7 |
5,5 |
4,5 |
Таблица 5.3
|
Вид бетона |
Коэффициент температурной усадки бетона acs·10-6, °С-1, при температуре бетона, °С |
||||
|
20-50 |
100 |
300 |
500 |
700-1100 |
|
|
Тяжелый на силикатном заполнителе |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
-1,8 |
-6,8 |
|
Тяжелый на карбонатном заполнителе |
0,5 |
1,5 |
1,1 |
1,3 |
1,5 |
|
Конструкционный керамзитобетон |
2 |
2 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
5.7 Относительные деформации бетона сжатию при однозначной равномерной эпюре eb0 и при двухзначной эпюре в нормальном сечении eb2 в зависимости от длительности действия нагрузки и расчета на огнестойкость и огнесохранность принимают по табл. 5.4.
Относительные деформации бетона принимают для наименее нагретого сжатого волокна бетона, так как при неравномерном нагреве сжатого бетона разрушение его происходит по наиболее прочному менее нагретому бетону.
Таблица 5.4
|
Наименьшая температура нагрева сжатого бетона в сечении, °С |
Относительные деформации бетона при сжатии и расчете на |
|||||
|
огнестойкость и кратковременное нагружение |
огнесохранность и длительное нагружение |
|||||
|
eb1,red·103 |
eb0·103 |
eb2·103 |
eb1,red·103 |
eb0·103 |
eb2·103 |
|
|
20 |
0,15 |
0,20 |
0,35 |
0,28 |
0,34 |
0,48 |
|
100 |
0,19 |
0,25 |
0,44 |
0,35 |
0,43 |
0,60 |
|
200 |
0,26 |
0,35 |
0,61 |
0,49 |
0,60 |
0,84 |
|
300 |
0,38 |
0,50 |
0,88 |
0,70 |
0,85 |
1,20 |
|
400 |
0,49 |
0,65 |
1,14 |
0,91 |
1,11 |
1,56 |
|
500 |
0,68 |
0,90 |
1,58 |
1,26 |
1,53 |
2,16 |
5.8 При расчете огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций по деформационной модели может быть использована двухлинейная диаграмма состояния сжатого бетона.
При двухлинейной диаграмме (рис. 5.2) сжимающие напряжения бетона sb в зависимости от относительных деформаций eb определяют по формулам:
при 0 < eb < eb1
sb = Eb,red,t eb; (5.5)
при eb1 < eb < eb2
sb = Rbnt; sb = Rbt, (5.6)
где 
; 
.
Значение приведенного модуля деформаций Eb,red,t принимают:
Eb,red,t = Rbnt / eb1,red; Eb,red,t = Rbt / eb1,red. (5.7)
Базовые точки диаграммы - относительные деформации бетона sb1,red, sb0 и sb2 принимают по табл. 5.4 в зависимости от наименьшей температуры сжатого бетона, продолжительности действия нагрузки и расчета конструкции на огнестойкость или огнесохранность.
5.9 При расчете огнестойкости железобетонных конструкций используют диаграммы деформирования бетона при сжатии от кратковременного огневого воздействия в нагретом состоянии при пожаре. Диаграммы деформирования бетона на сжатие строят в зависимости от изменения нормативного сопротивления бетона сжатию при кратковременном огневом воздействии.
При расчете огнесохранности железобетонных конструкций после пожара используют диаграммы деформирования бетона при сжатии после огневого воздействия в охлажденном состоянии. Диаграммы деформирования бетона на сжатие строят в зависимости от изменения расчетного сопротивления бетона сжатию после огневого воздействия.
Рисунок 5.2 - Диаграмма деформирования бетона при расчете огнестойкости и огнесохранности
Арматура
5.10 Нормативные Rsn и расчетные Rs, Rsc сопротивления арматуры и модуль упругости арматуры Es следует принимать по действующим нормативным документам.
При высокотемпературном огневом воздействии изменяются свойства арматуры.
Изменение сопротивления арматуры растяжению и сжатию с повышением температуры учитывают коэффициентом условий работы 
.
Rsnt = Rsn gst Rst = Rs gst; (5.8)
(5.9)
Изменение модуля упругости арматуры с повышением температуры учитывают коэффициентом bs:
Est = Es bs, (5.10)
Значения коэффициентов gst, bs принимают по табл. 5.5 в зависимости от температуры растянутой и сжатой арматуры.
Таблица 5.5
|
Класс арматуры |
Коэффициент |
Значение коэффициентов gst, bs при нагреве арматуры до температуры, °С |
|||||||
|
20 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
||
|
А240, А300, А400, А500 |
gst |
1,0 1,0 |
1,0 1,0 |
1,0 1,0 |
0,85 1,0 |
0,60 1,0 |
0,37 1,0 |
0,22 0,92 |
0,10 0,85 |
|
bs |
0,1 |
0,92 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
0,77 |
0,72 |
0,65 |
|
|
А540, А600, А800, А1000 |
gst |
1,0 1,0 |
1,0 1,0 |
0,96 1,0 |
0,80 1,0 |
0,55 0,86 |
0,30 0,66 |
0,12 0,56 |
0,08 0,46 |
|
bs |
1,0 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
0,76 |
0,70 |
0,66 |
0,61 |
|
|
В500, Вр1200, Вр1300, Вр1400, Вр1500, K1400, K1500 |
gst |
1,0 1,0 |
1,0 1,0 |
0,90 1,0 |
0,65 0,90 |
0,35 0,80 |
0,15 0,60 |
0,05 0,50 |
0,02 0,40 |
|
bs |
1,0 |
0,94 |
0,86 |
0,77 |
0,64 |
0,55 |
0,45 |
0,35 |
|
|
Примечания 1 Значения коэффициента gst над чертой и значения коэффициента bs даны в нагретом состоянии, и они используются при расчете огнестойкости. 2 Значения коэффициента gst под чертой даны после нагрева в охлажденном состоянии, и они используются при расчете огнесохранности. 3 Значения коэффициента bs после нагрева равны 1. |
|||||||||
Относительные деформации удлинения арматуры es0 при достижении напряжением расчетного сопротивления определяют как упругие:
es0 = Rst / Est. (5.11)
5.11 При расчете железобетонных элементов по деформационной модели в качестве расчетной диаграммы состояния (деформирования) арматуры, устанавливающей связь между напряжениями ss и относительными деформациями es арматуры, может быть использована наиболее простая двухлинейная диаграмма (рис. 5.3).
Диаграммы состояния арматуры при растяжении и сжатии принимают одинаковыми.
Рисунок 5.3 - Диаграмма деформирования арматуры при расчете огнестойкости и огнесохранности
Напряжение в арматуре ss в зависимости от относительных деформаций es согласно диаграмме состояния арматуры определяют по формулам:
при 0 < es < es0 ss = Est es; (5.12)
при es0 £ es £ es2 ss = Rsnt; ss = Rst. (5-13>
Значения предельной относительной деформации арматуры составляют:
при ts = 20-200 °С es2 = 0,0025;
при ts ³ 500 °С es2 = 0,0050;
при 200 °С < ts < 500 °С - по интерполяции.
5.12 При расчете огнестойкости железобетонных конструкций используют диаграммы деформирования арматуры при растяжении и сжатии от кратковременного огневого воздействия в нагретом состоянии.
Диаграммы деформирования арматуры строят в зависимости от изменения нормативного сопротивления арматуры растяжению и расчетного сопротивления сжатию при кратковременном огневом воздействии.
5.13 При расчете огнесохранности железобетонных конструкций после пожара используют диаграммы деформирования арматуры после огневого воздействия в охлажденном состоянии.
Диаграммы деформирования арматуры строят в зависимости от изменения расчетного сопротивления арматуры растяжению или сжатию после огневого воздействия.
5.14 С повышением температуры арматурная сталь расширяется. Коэффициент температурного расширения арматуры ast с повышением температуры возрастает и он больше коэффициента температурной деформации бетона (табл. 5.6).