4.17 Расчет предварительно напряженных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, должен производиться в соответствии с требованиями свода правил [2] и с учетом дополнительных указаний 4.18-4.23.
4.18 Температура нагрева предварительно напряженной арматуры не должна превышать предельно допустимой температуры ее применения, указанной в таблице 5.10.
4.19 Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия в долях передаточной прочности бетона не должны превышать при температуре нагрева предварительно напряженной арматуры:
50 °С | 0,70, |
100 °С | 0,60, |
150 °С | 0,50. |
В случае необходимости значения сжимающих напряжений в бетоне могут быть повышены при обеспечении надежной работы конструкции от воздействия предварительного напряжения, нагрузки и температурных усилий.
4.20 Полные потери предварительного напряжения арматуры, учитываемые при расчете конструкций, работающих в условиях воздействия температуры выше 50 °С, определяются как сумма потерь:
основных - при нормальной температуре;
дополнительных - от воздействия температуры выше 50 °С.
Основные потери предварительного напряжения арматуры для конструкций из обычного бетона состава N 1 и жаростойких бетонов составов N 2, 3, 6, 7, 10 и 11 по таблице 5.1 определяют как для тяжелого бетона по требованиям [2]. Потери от усадки жаростойкого бетона следует принимать на 10 МПа больше указанных в [2].
Время в сутках следует принимать: при определении потерь от ползучести - со дня обжатия бетона, при определении потерь от усадки - со дня окончания бетонирования до нагрева конструкции.
Дополнительные потери предварительного напряжения арматуры принимают по таблице 4.1.
Таблица 4.1
Фактор, вызывающий дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре при ее нагреве | Величина дополнительных потерь предварительного напряжения, МПа |
Усадка бетона обычного состава N 1 и жаростойких бетонов составов N 2, 3, 6, 7, 10, 11 по таблице 5.1 при нагреве: | |
кратковременном | 40 |
длительном постоянном | 80 |
длительном циклическом | 60 |
Ползучесть бетона обычного состава N 1 и жаростойких бетонов составов N 2, 3, 6, 7, 10 и 11 по таблице 5.1: | |
естественной влажности при нагреве: | |
кратковременном | 10 |
длительном постоянном | 15 |
длительном циклическом | 18 |
сухого при нагреве: | |
кратковременном | 4 |
длительном постоянном | 6 |
длительном циклическом | 8 |
Релаксация напряжений арматуры: | |
проволочной классов В1200-В1500, К1400, К1500 | 0,0012 |
стержневой классов А600, А800, А1000 | 0,001 |
Разность деформаций бетона и арматуры от воздействия температуры | |
Обозначения, принятые в таблице 4.1: - разность между температурой арматуры при эксплуатации, определяемой теплотехническим расчетом и температурой арматуры при натяжении, которую допускается принимать равной 20 °С; - коэффициент, принимаемый по таблице 5.7 в зависимости от температуры бетона на уровне напрягаемой арматуры и длительности нагрева; - модуль упругости арматуры, принимаемый по таблице 5.14; и - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.13 в зависимости от температуры арматуры. Примечания 1 Потери предварительного напряжения от релаксации напряжений арматуры принимают для кратковременного и длительного нагрева одинаковыми и учитываются при температуре арматуры выше 40 °С. 2 Потери предварительного напряжения арматуры от разности деформаций бетона и арматуры учитывают в элементах, выполненных из обычного бетона при нагреве арматуры выше 100 °С и в элементах из жаростойкого бетона при нагреве арматуры выше 70 °С. 3 Если от усилий, вызванных совместным действием нагрузки, температуры и предварительного обжатия, в бетоне на уровне арматуры в стадии эксплуатации возникают растягивающие напряжения, то дополнительные потери от ползучести бетона не учитывают. Потери от ползучести бетона при натяжении в двухосном направлении следует уменьшить на 15%. |
4.21 Установившиеся напряжения в бетоне на уровне центра тяжести приведенного сечения наиболее обжимаемой зоны после проявления всех основных потерь определяют по формуле
, (4.1)
где - момент от собственного веса элемента;
- усилие предварительного обжатия;
- эксцентриситет усилия относительно центра тяжести приведенного сечения;
- расстояние от точки приложения усилия до центра тяжести сечения.
Геометрические характеристики приведенного сечения предварительно напряженного железобетонного элемента (, , ) определяют по требованиям 6.16-6.21 с учетом продольной предварительно напряженной арматуры и и влияния температуры на снижение модулей упругости арматуры и бетона.
4.22 Усилия от воздействия температуры в статически неопределимых предварительно напряженных конструкциях находят по указаниям 6.28 и 6.37.
При определении усилий от воздействия температуры жесткость элемента вычисляют по указаниям 8.28.