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

БОРОВА

10.19 Подземные и надземные борова из жаростойкого бетона и железобетона проектируют для отвода дымовых газов. Конструкцию подземных боровов принимают из сборных элементов прямоугольного, круглого, эллиптического и других видов сечения. Выбор формы сечения борова производят в зависимости от температуры отводимых газов. При температурах отводимых газов, не превышающих предельно допустимую температуру применения арматуры (табл.5.10), борова проектируют прямоугольного или круглого сечения с передачей на арматуру растягивающих усилий, возникающих от внешних нагрузок и температуры. При более высоких температурах отходящих газов, при которых нельзя использовать работу арматуры на растяжение, целесообразно применять подземные борова эллиптического сечения или из жаростойких бетонных элементов с полуциркульным или лучковым сводом покрытия.

Подземный боров круглого сечения из жаростойкого железобетона (рис.10.13) рассчитывают по следующим рабочим состояниям:

Пуск в эксплуатацию. Действуют нагрузки, собственный вес и неравномерный нагрев по высоте сечения стенки борова. Горизонтальные и вертикальные сечения стен борова рассчитывают на внецентренное сжатие от совместного действия температуры, собственного веса и постоянной нагрузки. Внутреннюю арматуру в сжатой зоне стенок борова в расчете не учитывают.

а - от воздействия температуры; б - от воздействия нагрузки; 1 - температур; 2 - деформаций; 3 - напряжений; 4 - усилий в подземном круглом железобетонном борове

Рисунок 10.13 - Расчетные схемы

Усилия от нагрузки определяют по правилам строительной механики, а изгибающий момент от неравномерного нагрева по высоте стенки борова - по формуле (6.49).

Расчетные сопротивления бетона и арматуры принимают для кратковременного нагрева.

Боров находится в эксплуатации. Стенки борова равномерно прогрелись. Горизонтальные и вертикальные сечения рассчитывают на действие нагрузки и собственного веса. Наружную арматуру в сжатой зоне сечения в расчете не учитывают.

При расположении бетонного или железобетонного борова над землей или в специальном коробе, воспринимающем внешнюю нагрузку, расчет борова производят на изгибающий момент от неравномерного нагрева по высоте стенки и на собственный вес. В этом случае борова могут иметь любое очертание.

10.20 При температуре дымовых газов выше предельно допустимой температуры применения арматуры (табл.5.10) подземный боров из жаростойкого бетона имеет поперечное сечение в виде эллипса (рис.10.14). Расчет борова производят по следующим рабочим состояниям.

а - температур и напряжений; б - усилий от воздействия нагрузки; 1 - температур; 2 - напряжений; 3 - усилий в подземном эллиптическом бетонном борове

Рисунок 10.14 - Расчетные схемы

Боров находится в земле в ненагретом состоянии. Действуют нагрузки и собственный вес. Очертание борова подбирают таким, при котором получают наименьшие изгибающие моменты от вертикальных и горизонтальных сил. Эллипс должен быть тем больше вытянут в вертикальном направлении, чем больше отношение между интенсивностью вертикального и бокового давления.

При равномерно распределенной внешней нагрузке отношение между вертикальным и горизонтальным диаметрами эллипса должно составлять примерно корень квадратный из отношения вертикального и бокового давления.

Усилия в сечениях стенки борова от нагрузки и собственного веса находят по формулам строительной механики.

Пуск в эксплуатацию. Стенки борова неравномерно нагреты. Сечения борова рассчитывают на внецентренное сжатие продольной силой от постоянной нагрузки и собственного веса по формулам (7.12 и 7.23).

Арматуру устанавливают только у наружной стороны стенки борова из расчета на монтажные нагрузки.

Боров находится в эксплуатации. Стенки равномерно прогреты. Арматуру в работе не учитывают из-за высокой ее температуры. Бетонные сечения борова рассчитывают на внецентренное сжатие по формуле (7.1).

Расчетное сопротивление бетона на сжатие принимают для длительного нагрева в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны.

При температуре отводимых газов выше предельно допустимой температуры применения арматуры рекомендуют также применять подземные борова из жаростойких бетонных блоков с цилиндрическим полуциркульным сводом (рис.10.15, а) и с лучковым сводом (рис.10.15, б). Блоки для таких боровов являются наиболее простыми в изготовлении. Сводовые блоки со стороны их наружной поверхности должны иметь арматурную сетку для восприятия монтажных нагрузок. При площади проходных сечений несущих боровов от 1 до 3,5 м и равномерно распределенной вертикальной постоянной нагрузке до 50 кН/м более экономичными являются борова с полуциркульным сводом, а при площади проходных сечений 4,5; 5,5 и 6,5 м - борова с лучковым сводом, имеющим центральный угол 2120°. При таком угле по высоте нормальных сечений свода напряжения сжатия от его собственного веса, внешней нагрузки и давления грунта распределяются наиболее равномерно. При площади проходного сечения более 6,5 м необходимо применять борова, расположенные в несущих железобетонных тоннелях.

а - с цилиндрическим полициркульным сводом; б - с цилиндрическим лучковым сводом

Рисунок 10.15 - Конструкция несущих боровов из жаростойких бетонных блоков для отвода газов с температурой до 800 °С

Расчет боровов из жаростойких бетонных блоков с полуциркульным или лучковым сводом производят по следующим состояниям: