ЕФЕКТИ НА ВИСОКИТЕ ТЕМПЕРАТУРИ ВЪРХУ БЕТОННИ И УСИЛЕНИ БЕТОННИ СТРУКТУРИ

В някои случаи те работят при условия на системно излагане на повишени (50, 200) и високи (> 200 ° C) температурни температури [22, 24, 43]. Към тях се налагат допълнителни изисквания.

В първия случай обикновено се използва обикновен бетон, във втория - високоякостен. Прави се разлика между постоянно нагряване, при което по време на работа конструкцията се нагрява с температурни колебания до 30% от изчислената стойност и циклична, когато структурата периодично се подлага на многократно нагряване с температурни колебания повече от 30% от изчислената стойност при честота на цикъла от 3 часа до 15 дни.

Когато са изложени на високи температури, свободната вода в бетона се изпарява от повърхността на слоевете и се образуват пукнатини за свиване. Загуба на химически свързана вода от калциев хидросиликат се наблюдава при k> 100 ° C. Силата на бетона намалява в зависимост от количеството загубена вода [43]. При k> 400 ° C калциевият силикат се разлага с образуването на негасена вар и силициев оксид.

В алуминиев цимент при k> 100 ° C настъпва загуба на химически свързана вода от калциев хидроалуминат, а при k> 400 ° C разлагането на цимента започва с образуването на калциев алуминат и алуминиев оксид, които са по-стабилни от образувания калциев оксид по време на разлагането на портланд цимента. Това обяснява огнеупорните свойства на глиноземния цимент, използван за производството на огнеупорен бетон.

Агрегатите от магматични скали (гранит, базалт и др.) Са достатъчно стабилни до 1000 ° C, поради което са стабилни при температури под това ниво.

Конструкциите трябва да отговарят на изискванията на изчислението за първата и втората група гранични състояния на етапите на производство, транспортиране, монтаж и експлоатация. В този случай е необходимо да се вземат предвид промените във физическото състояние­механични и еластично-пластични свойства на бетона и армировката в зависимост от температурата. Изчислението трябва да се направи за всички видове неблагоприятни комбинации от товари: мъртво тегло, външно натоварване и температурни ефекти, като се вземе предвид продължителността на тяхното действие.

Изчисляването на статично определими конструкции за граничните състояния на първа и втора група (с изключение на изчислението за образуване на пукнатини) се извършва само за продължително нагряване (ефектът от проектната температура през периода на експлоатация). При изчисляване на образуването на пукнатини се правят проверки за краткосрочно (първо нагряване на конструкциите до проектната температура) и дългосрочно отопление.

Статично неопределените конструкции и техните елементи се изчисляват според първата и втората група гранични състояния за краткотрайно нагряване, когато възникнат най-големи усилия от излагане на температура; за продължително нагряване, когато има значително намаляване на якостта и твърдостта. При изчисляване на специална комбинация от натоварвания не се вземат предвид температурните сили.

РАЗПРЕДЕЛЕНИЕТО НА ТЕМПЕРАТУРАТА В СЕКЦИИТЕ НА СТРУКТУРИТЕ Е ОПРЕДЕЛЕНО ОТ ТЕРМИЧНОТО ИЗЧИСЛЕНИЕ ЗА СТАНОВАНИЯ РЕЖИМ НА ТОПЛИНЕН ПОТОК. ПОЛОЖЕНИЕТО НА ЦЕНТЪРА НА ГРАВИТАЦИЯТА, СТРЕСНАТА БЕТОННА СТРАНА, СТАТИЧНИЯТ МОМЕНТ И МОМЕНТА НА ИНЕРЦИЯТА, ОПРЕДЕЛЯТ, ОТВОРЯЩИ ЦЯЛАТА СЕКЦИЯ ДО НЕОГРЯВАН, ТВЪРД БЕТОН ПРИЕМЕТЕ РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА ТЕМПЕРАТУРА НА ПРАВА ЛИНИЯ ПО ВИСОЧИНА НА СЕКЦИЯТА. РАЗГЛЕЖДАЩИЯТ ЕЛЕМЕНТ Е НАДЪЛЖЕН НА ВИСОЧИНА НАЙ-МАЛКО НА ЧЕТИРИ ЧАСТИ. НАЙ-ДОЛГО РАЗСТОЯНИЕ МЕЖДУ ТЕМПЕРАТУРАТА­Свиване на предписаните шевове в зависимост от вида на конструкцията, местоположението (вътре или на открито) РЕЖИМ НА РАБОТА (вътре в отопляеми сгради или на открито), изчислената температура МАТЕРИАЛНА КОНСТРУКЦИЯ И ПЪТ (най-студените пет дни), от горната част на мазето до дъното ЛАКАРНИ СТРУКТУРИ ... ТЕМПЕРАТУРАТА НА НАГРЯВАНЕТО НА ПРЕДВАРЯНИТЕ ВЕНТИЛИ НЕ ТРЯБВА ДА ПРЕВИШЕ ГРАНИЧНИТЕ СТОЙНОСТИ НА [59].

Според експериментални проучвания, когато бетонът се нагрява от 20 ° до 100 ° C, неговата якост намалява с 5. десет%;

с повишаване на температурата от 100 ° до 300 ° C - увеличава се с 5%; от 300 ° до 400 ° С - намалява с 15%; при 500 ° С - с 34%; при 600 ° C - с 55%. Експлозиите често са причина за пожари. В този случай високотемпературният ефект на пожар и интензивното динамично натоварване причиняват по-значителни материални загуби, отколкото експлозия и пожар поотделно.

конструкциите трябва да се правят, като се вземат предвид промените във физико-механичните свойства на бетона от предишни температурни натоварвания.

При проектирането на стоманобетонни конструкции при условия на излагане на високи и високи температури се установяват следните показатели за качество:

• бетон клас на якост на натиск B;

• клас бетон за аксиална якост на опън VT

• клас топлоустойчив бетон според максимално допустимата температура на приложение;

• клас топлоустойчив бетон по термична устойчивост във вода T1 и въздух T2 топлинни цикли;

• степен на водоустойчивост W (предназначена за конструкции, които имат изисквания за ограничаване на водоустойчивостта);

• клас на устойчивост на замръзване G (предназначен за конструкции, които по време на строителния период и когато отоплителното тяло е спряно, понякога могат да бъдат изложени на температури под 0);

• степен по средна плътност E (определена за конструкции, към които освен структурни се налагат изисквания за топлоизолация) по време на тяхното производство.

В [59, табл. 11] предоставя списък на бетонни състави с указание за класа за максимално допустимата температура на употреба; вид свързващи вещества, втвърдител, фино смлени добавки, инертни материали; най-висок клас бетон по отношение на якостта на натиск и средната плътност. Андезит, базалт, диабаз, диорит, от шлаки за изхвърляне на доменни пещи, аглопорит, от глинени тухли, експандирана глина, перлит и др. Свързващи вещества за топлоустойчив бетон могат да бъдат: портланд цимент, шлака портланд цимент, бързо втвърдяващо се стъкло, алуминиев циментов цимент.

За конструкции от топлоустойчив бетон, когато армировката се нагрява над 400 ° C, се препоръчва да се предвиди армировка на пръти и валцувани продукти: от легирана стомана от клас 30 XM; от устойчиви на корозия, топлоустойчиви и топлоустойчиви стомани от степени 12X13, 20X13, 08X17G, 12X18H9T, 20X23H18 и 45X14H14V2M. Като монтажни контури се използва горещовалцувана армираща стомана от клас Ac-P, клас 10GT и клас A-1, класове VSt3sp2, VSt3ps2.

Максимално допустимата температура за използване на армировка и валцувани продукти се определя от:

• за армировка на пръти от класове A-1, A-P - 400 ° C, A-Sh, At-Sh, A-GU, At-GU, A ^, At ^, A-VI, At-VI - 450 ° C

(под напрежение) и 250 ° С (без напрежение);

• за армиране на тел от класове ВрЯ - 400 ° С, В-П, Вр-П, К-7 и К-19 - 150 ° С;

• валцувана стомана от марки VSt3kp2, VSt3Gps5, VSt3kp5, VSt3psb - 400 ° С.

При циклично нагряване максимално допустимата температура на предварително напрегнатата армировка се взема на 50 ° C под посочената; при многократно претоварване максимално допустимата температура на използване на предварително напрегната армировка не трябва да надвишава 100 ° C, а при ненатоварване - 200 ° C.

При изчисляване на елементите за въздействието на температурата, изчислените бетонни съпротивления Kb, Kb, напр. Се умножават допълнително по коефициента на условията на работа на бетона при компресия yl, а изчислените бетонни съпротивления Kb, Kb,., Er _ по коефициент на условия

работа на бетон под напрежение yb1. Тези коефициенти на експлоатационни условия се вземат в зависимост от [59, табл. 16] за продължителността на нагряване и температурата на бетона, неговия състав [59, табл. единадесет].

Коефициентът на условия на работа за бетон yy и армировка yy се взема съгласно [59, табл. 16]. Средната температура на компресираната зона на правоъгълни секции, когато е позволено да се определя според температурата на бетона, разположен на разстояние 0,2I от компресирания

секционни зони. При това

където е характеристиката на компресираната зона на бетона

- напрежението в армировката се приема за армировка на класовете равно:

тук е приложеният коефициент в зависимост от вида и класа на фитингите, точността на нагряване, температурата на нагряване на фитингите

Изчисляването се извършва по формулите на SNiP 2.03.01-84, като се отчита ефектът от температурата върху проектното съпротивление

бетон и армировка. И така, изчисленията на якостта на огънатите правоъгълни елементи се правят от условието

Височината на компресираната зона се определя от формулата

Извънцентровите стоманобетонни елементи се изчисляват, като се вземат предвид първоначалната ексцентричност ea и температурното отклонение £: