СНиП 2.03.04-84. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия ...

1.22. Величины установившихся напряжений в бетоне s_bp на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры наиболее обжимаемой зоны после прояв­ления всех основных потерь необходимо определять по формуле

                                     (16)

где М — момент от собственного веса элемента.

1.23. Геометрические характеристики приведен­ного сечения предварительно  напряженного железо­бетонного элемента (A_red, S_red, I_red) определяют по указаниям п. 1.15 с учетом продольной предвари­тельно напряженной арматуры S и S’ и влияния температуры на снижение модулей упругости арма­туры и бетона.

1.24. Усилия от воздействия температуры в ста­тически неопределимых предварительно напряжен­ных железобетонных конструкциях находят по указаниям пп. 1.32 и 1.33.

При определении усилий от воздействия темпера­туры жесткость элемента вычисляют по указаниям пп. 4.17 и 4.18.

1.25. При определении общего прогиба предвари­тельно напряженного железобетонного элемента необходимо учитывать прогиб, вызванный неравно­мерным нагревом бетона по высоте сечения эле­мента, по указаниям п. 4.16.

ДЕФОРМАЦИИ И УСИЛИЯ

ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1.26. Расчет деформаций, вызванных нагреванием и охлаждением бетонных и железобетонных эле­ментов, должен производиться в зависимости от наличия трещин в растянутой зоне бетона и распределения температуры бетона по высоте сечения элемента.

1.27. Для участков бетонного и железобетон­ного элемента, где в растянутой зоне не образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, деформации от нагрева следует рассчитывать согласно следующим указаниям:

а) сечение элемента приводится к более проч­ному бетону по указаниям п. 1.15, удлинение e_t оси элемента и ее кривизну  определяют по формулам:

                        (17)

                            (18)

где

Удлинение e_tiоси i-той части бетонного сечения и ее кривизну  (черт. 2) определяют по формулам:

                       (19)

                                      (20)

Черт. 2. Схемы распределения

а — температуры бетона; б — деформации удлинения от нагрева;

в — напряжения в бетоне от нагрева; г — деформации укороче­ния от остывания;

д — напряжения в бетоне от остывания при нелинейном изменении температуры

по высоте бетонного сечения элемента

Удлинение e_s и e’_s соответственно арматуры S и S’ находят из формул:

                                                 (21)

В формулах (17) — (22): A_red, A_red,i, A_s,red, A’_s,red, y_bi, y_s, y’_s, I_red, I_red,i, y_yi принимают по указаниям п. 1.15;

a_bti и a_bti+1 — коэффициенты,   принимаемые   по табл. 14 в зависимости от темпера­туры бетона более и менее нагретой грани i-той части сечения;   

a_st — коэффициент,   принимаемый   по табл. 20 в зависимости от темпера­туры арматуры S и S’ ;

g_t — коэффициент надежности по темпера­туре, принимаемый при расчете по предельным   состояниям:   первой группы — 1,1; второй группы — 1.

При расчете бетонного сечения в формулах (17) и (18) удлинение арматуры e_s и e’_s не учиты­вается;

б) при неравномерном нагреве бетона с прямо­линейным распределением температуры по высоте сечения элемента (черт. 3, а) удлинение оси эле­мента e_еи ее кривизну  допускается опреде­лять по формулам:     

                               (23)

                                           (24)

где t_b и t_b1— температура бетона менее и более нагретой грани сечения, определяемая теплотехническим расчетом по указаниям пп. 1.34 -1.40;

a_bt и a_bt1— коэффициенты, принимаемые в зависимости от температуры бетона менее и более нагретой грани сечения по табл. 14.

Черт. 3. Схемы распределения температур (1) и деформа­ций от неравномерного нагрева (2) и остывания (3) при прямолинейном изменении температур по высоте сечения элемента

а — бетонного и железобетонного без трещин; б — железо­бетонного с трещинами в растянутой зоне, расположенной у менее нагретой грани; в — то же, у более нагретой грани; г — железобетонного с трещинами по всей высоте сечения

1.28. Для участков бетонного или железобетонного элемента, где в растянутой зоне бетона не образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, деформации от остывания следует рассчитывать согласно следующим указаниям:

а) сечение элемента приводится к более проч­ному бетону по указаниям п. 1.15; от усадки и ползучести бетона укорочение e_csc оси элемента и ее кривизну  определяют по формулам:

                                (25)

     (26)

Укорочение e_csc,iоси i-той части бетонного се­чения и ее кривизну  находят по фор­мулам:              

                     (27)

                       (28)

где A_red,i, A_red, y_bi, I_red,i, I_red, h_i, y_yi — принимают   по   указаниям п. 1.15;

g_t— см. п. 1.27;

t_bi и t_bi+1— см. черт. 2;

a_csi и a_csi+1— коэффициенты, принимаемые по табл. 15 в зависимости от температуры более и менее нагретой грани i-той части сечения;

e_ci — деформации ползучести бетона в i-той части сечения, определяе­мые по формуле (29) со зна­ком „минус":

                                       (29)

где s_b,tem,i, s_bi — напряжения сжатия в бетоне i-той части сечения от усилий, вызванных температурой и на­грузкой при нагреве, определяемые по формулам (32) и (33), в которых коэффициент  принимается по табл. 12 для кратковременного нагрева с подъемом температуры 10 °С/ч;

b_bi — коэффициент, принимаемый по табл. 10 в зависимости от температуры i-той грани сечения;

 — коэффициент, принимаемый по табл. 12 в зависимости от температуры i-той грани сечения для длительного нагрева;

б) при остывании неравномерно нагретого бетона с прямолинейным распределением температуры по высоте сечения элемента от усадки бетона укоро­чение e_cs оси элемента и ее кривизну  допускается определять по формулам:

                              (30)

                                     (31)

где a_cs и a_cs1 — коэффициенты, принимаемые по табл. 15 в зависимости от температуры бетона менее и более нагретой грани сечения;

g_t, t_b, t_b1 — принимают по указаниям п. 1.27.

1.29. Для участков бетонного и железобетонного элемента, где в растянутой зоне бетона не образу­ются трещины, нормальные к продольной оси элемента напряжения в бетоне грани i-той части сечения, следует определять:

растяжения при нагревании от нелинейного распределения температуры по формуле

                        (32)

сжатия при нагревании от кратковременных усилий по формуле

                             (33)

растяжения при остывании от усадки и ползу­чести бетона по формуле

             (34)

где y_bi, e_t,  — определяются соответственно по формулам (13), (17) и (18);

a_bti, t_bi — принимают   по   указаниям п. 1.27;

Е_b— принимают по табл. 11;

a_csi, b_bi и  — коэффициенты, принимаемые по табл. 10, 12 и 15 в зависи­мости от температуры бетона грани i-той части сечения;

M и N — момент и продольная сила, приложенная к центру тяжести сечения от воздействия нагруз­ки и температуры;

А_red и В — принимают соответственно указаниям пп. 1.15 и 4.17;

e_ci, e_cscи — определяют соответственно по формулам (29), (25) и (26).

Если в формуле (32) напряжения имеют знак "минус", то в бетоне возникают напряжения сжатия и s_btt,i заменяется s_b,tem,i.

1.30. Для участков железобетонного элемента. где в растянутой зоне образуются трещины, нор­мальные к продольной оси элемента, деформации от нагрева следует рассчитывать согласно следую­щим указаниям:

а) для железобетонного элемента с трещинами в растянутой зоне, расположенной у менее нагретой грани сечения (черт. 3, б), удлинение e_t оси эле­мента и ее кривизну  определяют по фор­мулам: