СП 52-110-2009 Бетонные и железобетонные конструкции, подвергающиеся технологическим повышенным и высоким температурам

ПОКРЫТИЯ

10.9 Сферический купол из жаростойкого железобетона (рис.10.5) монолитно сопряжен с опорным кольцом и подвергается воздействию равномерно распределенной вертикальной нагрузки и нагреву со стороны нижней поверхности. Купол и опорное кольцо неравномерно нагреты по высоте сечения.

1 - температур; 2 - деформаций; 3 - кольцевых усилий; 4 - моментов от неравномерного нагрева по высоте сечения купола и опорного кольца из жаростойкого железобетона

Рисунок 10.5 - Расчетные схемы

Распор от нагрева купола воспринимает арматура опорного кольца. От неравномерного нагрева по высоте сечения купола возникают равные по значению изгибающие моменты в кольцевом и радиальном направлениях, вызывающие в кольцевой и радиальной арматуре усилия растяжения, а в бетоне со стороны более нагретой поверхности - усилия сжатия. Эти моменты в любом сечении купола, нормальном к его срединной поверхности, определяют по формуле (6.49).

Вследствие ограничения деформаций купола опорным кольцом при нагревании возникает распор, воспринимаемый арматурой опорного кольца. Кроме того, в бетоне краевой зоны купола возникают меридиональные и кольцевые усилия сжатия, которые достигают своего максимума в опорном сечении I-I по плоскости сопряжения купола с опорным кольцом. В расчете учитывают только кольцевые усилия , так как меридиональные усилия по своему значению в несколько раз меньше кольцевых и их в данном случае можно не учитывать.

При высоте сечения опорного кольца

                                              (10.6)

по формуле (6.49) определяют также изгибающий момент от неравномерного нагрева по высоте сечения опорного кольца в радиальном направлении.

Распор от нагрузки и собственного веса, воспринимаемый арматурой опорного кольца, а также кольцевое и меридиональное усилия сжатия в куполе находят по правилам строительной механики, используя безмоментную теорию.

Усилия в опорном кольце и в куполе от воздействия температуры определяют из условия неразрывности деформаций наружной грани купола и опорного кольца. Распор от воздействия температуры на один сантиметр периметра опорного кольца определяют по формуле

,                                      (10.7)

где - температура бетона на уровне срединной поверхности купола;

- температура менее нагретой поверхности купола;

- температура арматуры опорного кольца.

;                                                      (10.8)

     
;                                                     (10.9)

- радиус срединной поверхности купола;

- жесткость сечения шириной 1 см купола по растянутой зоне, вычисляемая по формуле (8.33);

- коэффициент перегрева, принимаемый равным 1,1;

- площадь арматуры опорного кольца;

- коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона в опорном кольце, определяемый по формуле (8.22) как для растяжения, если высота сечения опорного кольца , и как при изгибе, если .

Коэффициент армирования принимают по площади сечения опорного кольца

.