Масивни конструкции при високи температури

НОРМИ ЗА ПРОЕКТИРАНЕ НА БЕТОННИ И СТОМАНОБЕТОННИ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕНИ ЗА РАБОТА ПРИ ВЪЗДЕЙСТВИЕТО НА ПОВИШЕНИ И ВИСОКИ ТЕМПЕРАТУРИ (изтегли в електронен вариант)

(Публ., БСА, бр. 3 – 4 от 1990 г., в сила от 01.07.1990 г.)

 

Част първа.

ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ

Глава първа.

ОСНОВНИ ПОЛОЖЕНИЯ

Чл. 1. Нормите се прилагат при проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции, предназначени за работа в условията на систематично въздействие на повишени (от 50 до 200 °С вкл.) и високи (над 200 °С) технологични температури (по-нататък – въздействие на температурата).

Чл. 2. (1) Нормите поставят изисквания при проектирането на конструкции, изготвени от обикновен бетон (по БДС 7268-84) със средна плътност от 2200 до 2500 kg/m3 вкл. (по-нататък – обикновен бетон) и от огнеупорен бетон (по БДС 12770-75) с плътна структура и средна плътност 900 kg/m3 и по-висока от тази.

(2) Изискванията на нормите не се отнасят за конструкции от огнеупорен бетон с порьозна структура (огнеупорен пено- или газобетон), както и при проектиране на пожароустойчивостта на конструкциите.

Чл. 3. Стоманобетонни комини, резервоари и фундаменти на доменни пещи, работещи под въздействие на температури над 50 °С, се проектират, като се вземат под внимание допълнителните изисквания за тези съоръжения, дадени в съответните нормативни документи.

Чл. 4. (1) Бетонните и стоманобетонните конструкции, предназначени за работа в условия на въздействие на повишени температури се проектират от обикновен бетон.

(2) Фундаменти, които в процеса на експлоатация постоянно са подложени на въздействието на температура до 250 °С, могат да се проектират само от обикновен бетон.

(3) Бетонните и стоманобетонните конструкции, предназначени за работа в условия на въздействие на високи температури се проектират от огнеупорен бетон.

(4) Носещи елементи от конструкциите на топлинните агрегати, изпълнени от огнеупорен бетон, сечението на които може да се нагрява до температура над 1000 °С, могат да се прилагат само след опитна проверка.

(5) Огнеупорните бетони, които се влагат в елементите на конструкциите на топлинните агрегати, са дадени в приложение 2 (информационно). Граничните допустими температури на приложение на огнеупорните бетони в зависимост от вида на свързващото вещество, добавъчните материали, ситно смляната добавка и втвърдителите са дадени в табл. 3.

Чл. 5. (1) За конструкции, работещи под въздействие на температури над 50 °С в условия на периодично навлажняване от пара, вода или конденз, трябва да се спазват изискванията на чл. 11, 51, 53-55, 58 и 110. Когато тези изисквания не могат да се осигурят, изчисляването на такива конструкции може да се извърши само на въздействие на температура и натоварване, без да се отчита периодичното навлажняване. При това, при изчисляване на сеченията не трябва да се включват крайните слоеве на бетона с дебелина 20 mm от всяка страна, когато продължителността на навлажняване е до 7 h, и с дебелина 50 mm – при продължителност на навлажняването над 7 h, или следва да се предвиди защита на повърхността на бетона от периодично навлажняване.

(2) Оцветената повърхност на бетона или хидроизолацията на конструкциите по ал. 1 трябва да бъде със светли тонове.

Чл. 6. (1) Цикличното нагряване е дълготраен температурен режим, при който в процеса на експлоатация конструкцията се подлага периодически на повтарящо се нагряване с колебание на температурата над 30 % от изчислителната стойност, при честота на циклите от 3 часа до 30 дни.

(2) Постоянното нагряване е дълготраен температурен режим, при който в процеса на експлоатация конструкцията се подлага на нагряване с температурни колебания до 30 % от изчислителната стойност.

Чл. 7. При проектиране на конструкции от огнеупорен бетон е необходимо допълнително да се вземат под внимание изискванията към изходните материали за такива бетони, технологията на приготвянето им, както и особеностите за извършване на работите съгласно Инструкцията за приготвяне и прилагане на огнеупорни бетони, отпечатана в БСА, кн. 6-7 от 1975 г.

Глава втора.

ОСНОВНИ ИЗИСКВАНИЯ ПРИ ИЗЧИСЛЕНИЯТА

Раздел I.

ОБЩИ ИЗИСКВАНИЯ ПРИ ИЗЧИСЛЕНИЯТА

Чл. 8. (1) Бетонните и стоманобетонните конструкции, работещи в условията на въздействие на повишени и високи температури, се изчисляват съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се имат предвид допълнителните изисквания, изложени в тези норми.

(2) При изчисляването на бетонните и стоманобетонните конструкции е необходимо да се вземат под внимание измененията на физико-механичните и еластично-пластичните свойства на бетона и армировката в зависимост от въздействието на температурата, като при това усилията, деформациите, образуването, отварянето и затварянето на пукнатини се определят както от въздействието на натоварването (вкл. собственото тегло), така и на температурата.

(3) Изчислителните схеми и основните предпоставки при изчисляването на бетонните и стоманобетонните конструкции трябва да се определят в съответствие с действителната работа в гранично състояние, като се отчитат при необходимост пластичните свойства на бетона и армировката, наличието на пукнатини в подложения на опън бетон, а също така влиянието от съсъхване и пълзене на бетона както при нормална температура, така и при въздействието на повишени и високи температури.

Чл. 9. (1) Изчислението на конструкциите, работещи в условията на въздействие на повишени и високи температури, трябва да се извършва за всички възможни неблагоприятни съчетания на натоварванията от собствено тегло, външно натоварване и въздействие на температурата, като се има предвид продължителността на тяхното действие и в случай на необходимост – при изстиване.

(2) Изчисляването на конструкциите, подложени на въздействието на повишени и високи температури, трябва да се извършва в следните два основни стадия на работа:

1. кратковременно нагряване – първото нагряване до изчислителната температура;

2. продължително нагряване – въздействието на изчислителната температура по време на нагряването.

(3) Изчисляването на статистически определимите конструкции за гранични състояния от първа и втора група (с изключение на изчислението за образуване на пукнатини) трябва да се извършва само за стадия на продължително нагряване.

(4) Изчисляването за образуване на пукнатини трябва да се извършва за стадиите на кратковременното и продължителното нагряване, като се вземат под внимание усилията, възникващи от нелинейното разпределение на температурата на бетона по височината на сечението.

(5) Изчисляването на статистически неопределимите конструкции и техните елементи по гранични състояния от първа и втора група трябва да се извършва:

1. за кратковременно нагряване на конструкциите – по режим съгласно Инструкцията за приготвяне и прилагане на огнеупорни бетони, когато възникват най-големи усилия вследствие въздействието на температурата (съгласно чл. 13). При това, коравината на елементите в конструкциите се определя в съответствие с чл. 102 и 103, както и за кратковременното действие на всички натоварвания;

2. за продължително нагряване, когато се намалява якостта и коравината на елемента в резултат на въздействието на продължителното натоварване и продължителното нагряване. При това, коравината на елементите се определя съгласно чл. 102 и чл. 103, както за продължителното действие на всички натоварвания.

(6) Изчислителната технологична температура се приема равна на зададената температура на средата в цеха или на температурата в работното пространство на топлинния агрегат.

(7) Изчислителните усилия и деформациите от кратковременното и продължителното нагряване се определят, като се взема под внимание коефициентът на прегряване съгласно чл. 30.

Чл. 10. (1) Величините на натоварванията и въздействията, стойностите на коефициентите на натоварванията, коефициентите на съчетанията, както и подразделянето на натоварванията на постоянни, временни, продължителни, кратковременни и особени трябва да се приемат в съответствие с изискванията на “Норми за натоварвания и въздействия върху сгради и съоръжения” и като се вземат под внимание допълнителните указания, дадени в “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(2) Натоварванията и въздействията при изчисляване на конструкциите за гранични състояния от първа и втора група се приемат съгласно табл. 1 и 2.

(3) При изчисляване за носеща способност при необходимост се вземат под внимание особените натоварвания с коефициенти на натоварване gf, които се приемат по съответните нормативни документи. При това, не се вземат под внимание усилията, предизвикани от въздействието на температурата.

(4) Бетонните конструкции се изчисляват само за носеща способност.

(5) При изчисляване на статически неопределими конструкции, освен съчетанията на въздействията на температурата и натоварванията, дадени в табл. 1, се проверяват възможните неблагоприятни съчетания на въздействия, в т. ч. и при изстиване.

Таблица 1

Таблица 2

(6) В статистически неопределимите конструкции изчисленията се провеждат:

1. при кратковременно нагряване – само за най-големите усилия от въздействието на температурата, ако усилията от постоянни, продължителни и кратковременни натоварвания предизвикват напрежения в бетона sb Ј 0,1 MPa;

2. при продължително нагряване над 700 °С – на съвместното действие на постоянните, продължителните и кратковременните натоварвания, без да се вземат предвид усилията от продължителното нагряване.

(7) При изчисляване на кратковременно нагряване продължителното натоварване се взема под внимание като кратковременно.

(8) Коефициентът на нагряване gt се приема съгласно чл. 30.

(9) При изчисляване на провисванията се взема под внимание и чл. 19.

(10) Коефициентът на натоварване gf и на нагряване gt, означени в табл. 2 със “*”, се приемат, както при изчисленията за носеща способност.

(11) Продължителните и кратковременните натоварвания в табл. 2 се приемат при спазване на изискванията на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(12) При изчисленията за образуване на пукнатини от температурни въздействия се отчитат изискванията на чл. 87.

(13) При изчисленията за отваряне на пукнатини от температурни въздействия се вземат под внимание различията в температурните деформации на бетона и армировката съгласно чл. 93.

(14) Особените натоварвания се вземат предвид при изчисляването за образуване на пукнатини в случаите, когато наличието на пукнатини води до катастрофални последици (взрив, пожар и др. п.).

Чл. 11. За пукнатиноустойчивост конструкциите (или техните части) трябва да отговарят на изискванията на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се имат предвид следните допълнителни изисквания:

1. категориите за изискванията към пукнатиноустойчивост за осигуряване запазването на армировката на стоманобетонните конструкции в зависимост от условията на работа, вида на армировката и големината на гранично допустимата широчина на отваряне на пукнатините, като се отчита въздействието на температурите на елементите, прилагани в неагресивна среда, съгласно табл. 3;

2. в таблица 3 определящ за въжетата се приема телът от външния слой.

Чл. 12. Определянето на усилията в статистически неопределимите конструкции от външно натоварване, собствено тегло и от въздействието на повишени и високи температури се извършва по правилата на строителната механика чрез метода на последователните приближения. При това коравината на елементите се определя, като се вземат под внимание нееластичните деформации и наличието на пукнатини в бетона от съвместното действие на външното натоварване, собственото тегло и температурата.

Чл. 13. (1) При кратковременно нагряване усилията от въздействието на температурата в елементите на статистически неопределимите конструкции се определят в зависимост от състава на бетона (съгласно табл. 9) и температурата на нагряването, предизвикваща най-големи усилия:

1. при нагряване на бетон № 1 над 50 до 250 °С – за изчислителната температура;

2. при нагряване на бетони № от 2 до 7, 16, 17 и от 19 до 21 над 200 до 500 °С за изчислителната температура; при нагряване над 500 °С – за 500 °С;

3. при нагряване на бетони № от 8 до 12 и 18 над 200 до 400 °С – за изчислителната температура; при нагряване над 400 °С – за 400 °С.

Таблица 3

(2) При конструкции, намиращи се на открито, изчисляването на най-големите усилия от въздействието на температурата се извършва по изчислителната температура, приета съгласно чл. 46.

(3) При продължителното нагряване усилията от въздействието на температурата трябва да се определят в зависимост от изчислителната температура съгласно чл. 9.

Чл. 14. При изчисленията за носеща способност, деформации, както и за отваряне и затваряне на пукнатини, разпределението на температурата в сеченията на конструкциите се определя чрез топлотехнически изчисления за стационарен режим на топлинния поток. При изчисляване за образуване на пукнатини, разпределението на температурите в сеченията на конструкциите, нагрявани със скорост, по-голяма от 10 °С/h, се определя за нестационарния топлинен поток съгласно чл. от 40 до 46.

Чл. 15. При определяне на усилията, предизвикани от въздействието на температурата в сглобяеми елементи на конструкцията, когато якостта на натиск на разтвора във фугата е най-малко с 10 МРа по-малка от якостта на натиск на бетона на сглобяемите елементи, коравината на сеченията трябва да се намали с 20 %.

Чл. 16. Изчисляването на елементи на бетонни и стоманобетонни конструкции за носеща способност, на които схемите на граничните състояния при изчисленията за въздействието на температурата още не са установени, или условията на настъпването на граничното състояние засега не могат да бъдат изразени чрез усилия, може да се извърши чрез напрежения, като се отчита наличието на пукнатини и развитието на нееластични деформации на бетона. При това, напреженията в бетона и в армировката не трябва да превишават съответните изчислителни съпротивления.

Чл. 17. При изчисляване на носещи конструкции, бетонът на които е неравномерно нагрят по височината на сечението на елемента, частта на сечението, нагрята повече от 1000 °С, може да не се взема под внимание.

Чл. 18. (1) При изчисляване на елементи, подложени на нагряване, положението на центъра на тежестта на цялото сечение на бетона или на натисковата му зона, а също така статическият и инерционният момент на цялото сечение, се определят, като цялото сечение се привежда към ненагретия с по-голяма якост бетон. За тази цел при изчисленията с използването на ЕИМ сечението се разделя по височина на не по-малко от четири части.

(2) При изчисляване на носеща способност, деформации и при отваряне и затваряне на пукнатини, без използване на ЕИМ, при праволинейно разпределение на температурата на бетона по височината на сечението на елемента, разделянето на сечението може да се извършва, както следва:

1. за елементи, изпълнени от един вид бетон, ако температурата на бетона на най-силно нагрятата страна не превишава 400 °С, сечението не се разделя на части и инерционният момент на предвиденото сечение Ired относно центъра на тежестта на сечението се приема равен на

където bb е коефициент, който се приема в зависимост от температура та на бетона в центъра на тежестта на сечението по табл. 10;

_

v – коефициент, който се приема в зависимост от температурата на бетона в центъра на тежестта на сечението по табл. 12 за кратковременно нагряване;

jb1 – коефициент, отчитащ влиянието на кратковременното пълзене на бетона, който се приема за бетони със състави (съгласно табл. 9) с номера съответно:

• № от 1 до 3, 11, 12 – 0,85,

•№ 4, 16, 17, от 19 до 21 – 0,80,

•№ от 8 до 10, 18 – 0,70;

2. за елементи, сечението на които се състои по височина от два вида бетон, както и за елементи с правоъгълно или Т-образно сечение, изпълнени от един вид бетон,ако температурата на най-силно нагрятата страна превишава 400 °С, сечението се разделя на две части по височина (фиг. 1а);

3. за елементи, сечението на които се състои по височина от три вида бетон, или сечението е двойно Т, изпълнено от един вид бетон, ако температурата на най-силно нагрятата страна на бетона превишава 400 °С, сечението се разделя на три части (фиг. 1б).

(3) При изчисляване за образуване на пукнатини определянето на напреженията от въздействията на температурата се извършва чрез разделяне на сечението на не по-малко от четири части, независимо от температурата на бетона (фиг. 1в).

(4) За правоъгълно сечение на елементи, изпълнени от един вид бетон, когато сечението се разделя по височина на две части, разпределителната линия трябва да преминава по бетона, с температура, равна на 400 °С; за елементите с Т и двойно Т сечение, изпълнени от един вид бетон, разпределителната линия трябва да преминава по границата между стеблото и плочата, а в елементите, сеченията на които по височина се състоят от различни видове бетон – по границата на различните бетони.

(5) Във всички случаи на изчисления армировката се разглежда като самостоятелна част на сечението.

(6) Приведената площ Ared,i на i-тата част на сечението на елемента, разделено на i части, се определя по формулата

където Ai е площта на i-тата част на сечението;

_

vi, jb1 и bb1 – коефициенти, които се приемат в зависимост от състава и температурата на бетона в центъра на тежестта на площта на i-тата част на сечението, както във формула (1).

(7) За елементи, състоящи се по височина от два и повече видове бетон, приведената площ Ared,i на i-тата част на сечението се определя по формула (2). Ако елементите се състоят от различни видове бетон, дясната част на тази формула се умножава с отношението на модулите на еластичност на всеки вид бетон в нагрято състояние към модула на еластичност на бетона, към който се привежда цялото сечение Eb.

(8) При изчисления без използване на ЕИМ коефициентите bb1 и

_

vi се определят в зависимост от средната температура на бетона на i-тата част на сечението.

(9) Площта на обикновената ненапрегната нагрята опънна армировка As и натисковата армировка A’ се привежда към ненагретия с по-висока якост бетон s по формулите:

където As,red, A’s,red са съответно приведената площ на опънната и натисковата армировка;

Es – модулът на еластичност на армировката който се приема за основните видове армировка по табл. 28 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, а за огнеупорната армировка по табл. 18 от настоящите норми;

bs – коефициент, който се приема в зависимост от температурата на армировката по табл. 20.

Фиг. 1. Схема за разделянето на части на височината на правоъгълно, Т и двойно Т сечение на елементите:

а) на 2 части; б) на 3 части; в) на 4 части; t1, t2, … ti – най-високата температура на 1-, 2-, …i-тата част на сечението; ЦТ – център на тежестта на сечението

(10) Разстоянието от центъра на тежестта на приведеното сечение y до най-малко нагретия ръб се определя по формулата

(11) Площта на приведеното сечение на елемента Ared се определя по формулата

Ared = SAred,i + As,red + A’s,red                             (6)

(12) Статическият момент на площта на приведеното сечение Sred спрямо опънатия от външното натоварване и въздействието на температурата ръб се определя по формулата

Sred = SAred,i . yi + As,red . a + A’s,red (h – a’)                              (7)

където yi е разстоянието от центъра на тежестта на i-тата част от сечението на бетона до най-малко нагретия ръб на елемента, което се приема равно на:

yi = h – Shi + yyi                        (8)

при което hi е височината на i-тата част на сечението, а

(13) При изчисляване без използване на ЕИМ за опростяване се приема

yyi = 0,5.hi                             (10)

(14) Инерционният момент на приведеното сечение на елемента спрямо центъра на тежестта се определя по формулата

където Ired,i е инерционният момент на i-тата част на сечението, който се определя по формулата

ybi – разстоянието на центъра на тежестта на i-тата част на бетонното сечение до центъра на тежестта на цялото приведено сечение, което се определя по формулите

ybi = yi – y                           (13)

ys = y – a                             (14)

y’s = h – y – a’                      (15)

Чл. 19. (1) Изчисляването на провисванията на елементите на стоманобетонните конструкции трябва да се извършва съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като освен провисването от натоварването се взема под внимание и провисването от неравномерното нагряване на бетона по височината на сечението, което се определя съгласно чл. от 99 до 101.

(2) Изчисляването на провисванията се извършва, като:

1. при ограничения вследствие на технологични или конструктивни изисквания се вземат под внимание провисванията от кратковременното и продължителното нагряване;

2. при ограничения вследствие естетически изисквания се отчита провисването от продължителното нагряване.

(3) Провисванията от натоварванията и въздействието на температурата не трябва да надвишават гранично допустимите провисвания съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(4) Коефициентът на нагряване при изчисленията за деформации съгласно чл. 30 се приема равен на единица.

(5) Гранично допустимите деформации от въздействието на температурата в елементите на конструкцията, при които се изисква ограничаване на деформациите при нагряване и охлаждане, трябва да се определят в съответствие с нормативните документи за проектиране на такива конструкции, а ако няма такива – да се дадат в заданието за проектиране.

Чл. 20. (1) Разстоянията между температурно-съсъхвателните фуги на бетонните и стоманобетонните конструкции, изпълнени от обикновен и огнеупорен бетон, трябва да се определят по изчисления. Такива изчисления не се изискват за конструкции, изпълнени от обикновен и огнеупорен бетон, ако приетото разстояние между температурно-съсъхвателните фуги не превишава стойностите дадени в табл. 4. Найголемите разстояния между температурно-съсъхвателните фуги, дадени в табл. 4, се отнасят за бетонни и стоманобетонни конструкции с обикновена и предварително напрегната армировка, за конструкции, за които се изисква III категория по пукнатиноустойчивост, при изчислителна зимна температура на въздуха минус 40 °С, относителна влажност на въздуха 60 % и по-голяма, и височина на колоните до 3 m.

(2) Разстоянията между температурно-съсъхвателните фуги за стоманобетонните конструкции (точка 2 в табл. 4), в които вътрешната изчислителна температура не превишава 50 °С, при изчислителна зимна температура на въздуха минус 30, 20, 10 и 1 °С се увеличава съответно с 10, 20, 40 и 60 %. За междинните стойности на температурите, разстоянията между температурно-съсъхвателните фуги се определят чрез интерполация.

(3) Разстоянията между температурно-съсъхвателните фуги при скелетните стоманобетонни сгради (точка 2а, б, г в табл. 4), при височина на колоните до 5 m, се увеличават с 20 %, при височина 5 до 7 m – с 60 % и при височина 7 до 9 m – със 100 %. Междинните стойности се определят чрез интерполация. Височината на колоните се определя:

1. за едноетажни сгради – от горния край на фундамента до долната страна на подкрановите греди, а в случай че няма такива -  до долната страна на покривните греди или ферми;

2. за многоетажни сгради – от горния край на фундамента до долната страна на гредите в първия етаж.

Таблица 4

Конструкции Най-големи разстояния между температурносъсъхвателните фуги, m, които се допускат без изчисления за конструкции, намиращи се
  В отопляеми сгради В неотопляеми На от-
  или в почвата сгради крито
1. Бетонни:      
а) сглобяеми 40 35 30
б) монолитни с конструктивна армировка 30 25 20
в) монолитни без конструктивна армировка 20 15 10
2. Стоманобетонни:      
а) сглобяеми и сглобяемо-скелетни едноетажни 72 60 48
б) сглобяеми и сглобяемо-скелетни многоетажни 60 50 40
в) сглобяемо-блокови и сглобяемо-панелни 55 45 35
г) сглобяемо-монолитни и монолитни скелетни 50 40 30
д) сглобяемо-монолитни и монолитни безскелетни 40 30 25
       

(4) Разстоянията между температурно-съсъхвателните фуги на скелетните стоманобетонни сгради (точка 2а, б, г от табл. 4) са определени при липса на връзки или при разположени в средата на температурния блок връзки.

(5) Разстоянията между температурно-съсъхвателните фуги в съоръженията и топлинните агрегати с изчислителни температури 70, 120, 300, 500 и 1000 °С се намаляват съответно с 20, 40, 60, 70 и 90 %. Междинните стойности се получават чрез интерполация.

Раздел II.

СПЕЦИАЛНИ ИЗИСКВАНИЯ ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ПРЕДВАРИТЕЛНО НАПРЕГНАТИ КОНСТРУКЦИИ

Чл. 21. Предварително напрегнатите конструкции, работещи в условията на въздействие на повишени и високи температури, се изчисляват в съответствие с изискванията на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се вземат под внимание и специалните изисквания на чл. 22 до 28 в тези норми.

Чл. 22. Температурата на нагряване на предварително напрегнатата армировка не трябва да надвишава гранично допустимата температура на приложение, дадена в табл. 17.

Чл. 23. Натисковите напрежения в бетона sbp в стадия на предаване на предварителните напрежения върху бетона, в зависимост от температурата на нагряване на предварително напрегнатата армировка, не трябва да надвишават стойностите, получени в зависимост от якостта на бетона при предаването на предварително напрежение Rbp, както следва:

1. 50 °С – 0,7 Rbp;

2. 100 °С – 0,6 Rbp;

3. 150 °С – 0,5 Rbp;

4. 250 °С – 0,4 Rbp.

Чл. 24. (1) Пълната загуба на предварително напрежение на армировката, взета под внимание при изчисляване на конструкциите, работещи в условията на въздействие на температура над 50 °С, се определя като сума от загубите:

1. основни – при нормална температура;

2. допълнителни – от въздействието на температурата над 50 °С.

(2) Основните загуби на предварителното напрежение на армировката на конструкции от обикновен бетон със състав № 1 и от огнеупорни бетони със състави № 2, 3, 5, 6 и 7 по табл. 9 се определят като за обикновен бетон съгласно изискванията на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”. Загубите от съсъхване на огнеупорния бетон трябва да се приемат с 10 МРа по-големи от тези в табл. 5 (позиция 8а, б, в) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(3) При изчисляване на коефициента jl по формула (5) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, времето в денонощия се приема:

1. от деня на напрягането – при определяне на загубите от пълзене;

2. от деня на завършване на бетонирането до нагряването на конструкцията – при определяне на загубите от съсъхване.

(4) Допълнителните загуби на предварително напрежение се определят по табл. 5.

(5) Загубите на предварително напрежение на армировката от релаксация по табл. 5 се приемат еднакви за кратковременно и продължително нагряване и се вземат предвид при температура на армировката над 40 °С.

(6) Загубите на предварително напрежение на армировката от разликата на деформациите на бетона и армировката се вземат под внимание при елементи, изпълнени от обикновен бетон, при нагряване на армировката над 100 °С и при елементи от огнеупорен бетон при нагряване на армировката над 70 °С.

(7) Ако в резултат на усилията, предизвикани от съвместното действие на натоварването, температурата и предварителното напрягане, в бетона на нивото на армировката в експлоатационния стадий възникват опънни напрежения, допълнителните загуби от пълзенето на бетона не се вземат под внимание.

(8) Загубите от пълзене на бетона при предварително напрягане в две направления се намаляват с 15 %.

Чл. 25. Напреженията в бетона sbp на нивото на центъра на тежестта на напрягащата армировка на най-силно натиснатата зона след проявяването на всички основни загуби се определят по формулата

където М е моментът от собственото тегло на елемента.

Чл. 26. Геометричните характеристики на приведеното сечение на предварително напрегнатите стоманобетонни елементи (Ared, Sred, Ired) се определят съгласно чл. 18, като се вземат под внимание надлъжната предварително напрегната армировка S и S’ и влиянието на температурата върху намалението на модулите на еластичност на армировката и бетона.

Таблица 5

Означения, приети в табл. 5

Dts – разлика между температурата в армировката при експлоатация, определена с топлотехнически изчисления съгласно чл. 40 – 46 и температурата в армировката при напрягане, която се приема 20 °С;

abt – коефициент, който се приема по табл. 14, в зависимост от температурата на бетона на нивото на напрягащата армировка и продължителността на нагряването;

Es – модул на еластичност на армировката, който се приема по табл. 8 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”;

ast и bs – коефициенти, които се приемат по табл. 20, в зависимост от температурата на армировката.

Чл. 27. (1) Усилията от температурното въздействие в статически неопределимите предварително напрегнати стоманобетонни конструкции се определят съгласно чл. 35 и 36.

(2) При определянето на усилията от въздействието на температурата коравината на елементите се изчислява в съответствие с чл. 102 и чл. 103.

Чл. 28. При определянето на общото провисване на предварително напрегнатите стоманобетонни елементи трябва да се вземе под внимание провисването, предизвикано от неравномерното нагряване на бетона по височината на сечението на елемента, съгласно чл. 101.

Раздел III.

ДЕФОРМАЦИИ И УСИЛИЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРНИ ВЪЗДЕЙСТВИЯ

Чл. 29. Изчисляването на деформации, предизвикани от нагряване и охлаждане на бетонните и стоманобетонните елементи, се извършва в зависимост от наличието на пукнатини в опънната зона на бетона и разпределението на температурата по височина на сечението на елемента.

Чл. 30. За участъците от бетонни и стоманобетонни елементи, в опънната зона на които не се образуват пукнатини, нормални спрямо надлъжната ос на елемента, деформациите от нагряване се изчисляват както следва:

1. сечението на елемента се привежда към бетона с по-висока якост съгласно чл. 18:

а) удължението et по оста на елемента и кривината (1/r) t се определят по формулите:

където K = A’s,red y’s e’s + As,red yses;

б) удължението eti по оста на i-тата част от бетонното сечение и кривината (1/r) ti (фиг. 2) се определят по формулите:

в) удълженията es и e’s съответно на армировките S и S’ се определят по формулите:

es = astts       (21)

e’s = astt’s      (22)

където във формулите от (17) до (22) Ared, Ared,i, As,red, A’s,red, ybi, ys, Ired, Ired,i, yyi се определят съгласно чл. 18;

abti и abti+1 са коефициенти, които се приемат по табл. 14, в зависимост от температурата на бетона съответно на по-силно и по-слабо нагретия ръб на i-тата част от сечението;

ast – коефициент, който се приема по табл. 20, в зависимост от температурата на армировката S и S’;

gt – коефициент на сигурност при температурни въздействия, кой то при изчисляване по първа група гранични състояния се приема равен на 1,1, а при изчисляване по втора група гранични състояния – равен на 1,0.

При изчисляване на бетонни сечения удължението на армировката es и e’s във формули (17) и (18) не се отчита;

Фиг. 2. Схеми за разпределение на:

а) температурата в бетона; б) деформациите от удължение при нагряване; в) напреженията в бетона при нагряване; г) деформациите от скъсяване при изстиване; д) напреженията в бетона от изстиване при нелинейно изменение на температурата по височина на бетонното сечение на елемента

2. при неравномерно нагряване на бетона с линейно разпределение на температурата по височината на сечението на елемента (фиг. 3а) удължението на оста на елемента et и кривината (1/r) t се определят по формулите

където tb и tb1 са температурите на бетона съответно на по-слабо и по-силно нагретия ръб на сечението, определени с топлотехнически изчисления съгласно чл. от 37 до 43;

abt и abt1 са коефициенти, които се приемат в зависимост от температурата на бетона съответно на по-слабо и по-силно нагретия ръб на сечението по табл. 14.

Фиг. 3. Схема на температурите (1) и деформациите от неравномерно нагряване (2) и изстиване (3) при праволинейно изменение на температурата по височината на сечението на елементите:

а) бетонни и стоманобетонни без пукнатини; б) стоманобетонни с пукнатини в опънната зона, разположени в по-малко нагретия ръб; в) също, в по-силно нагретия ръб; г) стоманобетонни с пукнатини по цялата височина на сечението

Чл. 31. За участъците от бетонни и стоманобетонни елементи, във външната зона на които не се образуват пукнатини, нормални спрямо надлъжната ос на елемента, деформациите от изстиване се изчисляват, както следва:

1. сечението на елемента се привежда към бетона с по-висока якост съгласно чл. 18; скъсяването ecsc по оста на елемента от съсъхване и пълзене на кривината (1/r)csc се определя по формулите:

където скъсяването ecsc,i по оста на i-тата част на бетонното сечение и кривината (1/r) csc,i се определят по формулите:

където Ared,i, Ared, ybi, Ired,i, Ired, hi, yyi се определят съгласно чл. 18;

gt – съгласно чл. 30;

tbi и tbi+1 – съгласно фиг. 2;

acsi и acsi+1 – коефициенти, които се приемат по табл. 15, в зависимост от температурата съответно на по-силно или по-слабо нагретия ръб на i-тата част на сечението;

eci – деформацията от пълзене на i-тата част на сечението със знак “минус” се определя по формулата

където ab,tem,i и sbi са напреженията на натиск в бетона на i-тата част на сечението от усилията, при температурни въздействия, определени по формули (32) и (33), в които коефициентът се приема по табл. 12 за кратковременно нагряване с подем на температурата 10 °C/h;

bbi – коефициент, който се определя по табл. 10, в зависимост от температурата на i-тия ръб на сечението;

_

v – коефициент, който се определя по табл. 12, в зависимост от температурата на i-тия ръб на сечението на дълготрайно нагряване;

2. при изстиване на неравномерно нагретия бетон с линейно разпределение на температурата по височина на сечението на елемента скъсяването ecs по оста на елемента от съсъхване на бетона и кривината (1/r) cs се определят по формулите:

където acs и acs1 са коефициенти, които се приемат по табл. 15, в зависимост от температурата на съответно по-слабо или по-силно нагретия ръб на сечението;

gt, tb, tb1 – съгласно чл. 30.

Чл. 32. (1) За участъците от бетонни и стоманобетонни елементи, в опънната зона на които не се образуват пукнатини, перпендикулярни на надлъжната ос на елемента, напреженията в бетона на ръба на i-тото сечение се определят:

1. опънни при нагряване от линейно разпределение на температурата по формулата

2. натискови при нагряване от кратковременни усилия – по формулата

3. опънни при изстиване от съсъхване и пълзене на бетона – по формулата

където ybi, et, (1/r)t се определят съответно по формули (13), (17) и (18);

abti, tbi – приемат се съгласно чл. 30;

Eb – приема се по табл. 11;

_

v, acsi, bbi – коефициенти, които се приемат съответно по табл. 10, 12 и 15, в зависимост от температурата на бетона на ръба на i-тата част от сечението;

M и N – съответно момент и надлъжна сила, приложени в центъра на тежестта на сечението от натоварването и температурните въздействия;

Ared и B – приемат се съответно по чл. 18 и 102;

eci, ecsc и (1/r)csc – определят се съответно по формули (29), (25) и (26).

(2) Когато във формула (32) напреженията се получават със знак “минус”, в бетона възникват натискови напрежения и sbtt,i се заменят с st,tem,i.

Чл. 33. За участъци от стоманобетонни елементи, в опънната зона на които се образуват пукнатини, перпендикулярни на надлъжната ос на елемента, деформациите от нагряване се изчисляват, както следва:

1. за стоманобетонни елементи с пукнатини в опънната зона, разположени в по-слабо нагретия ръб на сечението (фиг. 3б), удължението et по оста на елемента и кривината (1/r)t се определят по формулите:

2. за участъци от стоманобетонни елементи и с пукнатини в опънната зона на бетона, разположени в по-силно нагретия ръб на сечението (фиг. 3в), удължението et по оста на елемента се определя по формула (35), а кривината (1/r)t – по формулата

3. за участъци от стоманобетонни елементи с пукнатини по цялата височина на сечението (фиг. 3г), удължението et по оста на елемента и кривината (1/r)t се определят по формулите:

където ts и t’s са съответно температурите на армировката S и S’;

tb – температурата на бетона в натисковия ръб на сечението;

astm, a’stm – са коефициенти, които се определят по формула (49) за съответната армировка S и S’;

abt – коефициент, който се приема по табл. 14, в зависимост от температурата на бетона в по-силно или по-слабо нагретия ръб на сечението;

gt – приема се съгласно чл. 30;

а’ – дебелината на покритието на по-нагретия ръб.

4. при равномерно нагряване на стоманобетонни елементи кривината (1/r)t на оста на елемента може да се приеме равна на нула. В стоманобетонните елементи от обикновен бетон при температура на армировката до 100 °С и от огнеупорен бетон при температура на армировката до 70 °С за участъците с пукнатини в опънната зона на бетона удължението по оста на елемента et и кривината (1/r)t могат да се определят по формули (23) и (24), както за бетонните елементи без пукнатини.

Чл. 34. За участъци на стоманобетонни елементи в опънната зона на които се образуват пукнатини, нормално спрямо надлъжната ос на елемента от съсъхване на бетона, при изстиване скъсяването ecs по оста на елемента и кривината (1/r)cs могат да се определят по формули (30) и (31).

Чл. 35. Определянето на усилията в статически неопределимите конструкции от въздействието на температурата се извършва по формулите на строителната механика, като се приема действителната коравина на сечението. При променлива моментна диаграма по дължина на отвора коравината на сечението се изчислява в зависимост от действащите усилия за достатъчен брой участъци, на които се разбива отворът на елемента, като за всеки участък коравината на сечението се приема съгласно чл. 102 и чл. 103. При определяне на коравината трябва да се отчитат усилията от натоварването и въздействието на температурата по табл. 1 и 2.

Чл. 36. Удължението по оста на всеки участък от дължината на елемента и кривината от въздействието на температурата се изчисляват съгласно чл. от 29 до 33.

Чл. 37. Изчисляването на статически неопределимите стоманобетонни конструкции на температурни въздействия се извършва по метода на последователните приближения дотогава, докато стойностите на усилията, получени при последното приближение се отличават от усилията на предидущото приближение с не повече от 5 %.

Чл. 38. (1) Изчисляването на усилията в статистически неопределимите конструкции като правило се извършва с използване на ЕИМ. При ръчно изчисляване могат да се приемат приведени стойности за следните величини по дължина на елемента:

1. коравина на сечението Bred;

2. удължение на оста ered,t и кривината (1/r)red,t

(2) Приведената коравина на сечението Bred се определя по формулата

където В е коравината на сечението на елемента с пукнатини в опънната зона в местата на действие на най-големия огъващ момент М, определена съгласно чл. 103;

B1 – сечението на елемента без пукнатини, определено съгласно чл. 102.

(3) Приведеното удължение ered,t по оста на елемента и кривината (1/r)red,t от нагряване се определят по формулите:

при M і 2,5Mcrc; jm= 0; Bred = B; ered,t = et1 и (1/r)red,t = (1/r)t1, където M и Mcrc са съответно най-големият огъващ момент и моментът, който се иззема от сечението, перпендикулярно на надлъжната ос на елемента при образуване на пукнатини, определени съгласно чл. 88;

е – основата на натуралните логаритми;

et2, (1/r)t2 – съответно удълженията по оста и кривината на елемент без пукнатини от въздействието на температурата, определени съгласно чл. 30;

et1, (1/r)t1 – съответно удълженията по оста и кривината на елемент с пукнатини в опънната зона, определени съгласно чл. 30.

Чл. 39. (1) Огъващият момент от неравномерно нагряване на бетона по височина на сечението при равномерно нагряване на бетона по дължина на елемента в случаите на запъване на елемента в опората от завъртане, а също така в затворени отвори с кръгло, квадратно и правоъгълно очертание се определя по формулата

(2) Огъващият момент при изстиване от съсъхване и пълзене на бетона се определя по формулата

където във формули (44) и (45) (1/r)t е кривината от температурно въздействие по оста на елемента от кратковременно или продължително нагряване, определена съгласно чл. 30 и чл. 33;

(1/r)csc – кривината по оста на елемента при изстиване от съсъхване и пълзене на бетона, определена по формула (26).

Кривината (1/r)csc може да се определи и по формулата

където (1/r)cs е кривината по оста на елемента при изстиване от съсъхване на бетона, определена по формула (31);

(1/r)c – кривината по оста на елемента при изстиване от пълзене на бетона, определена по формула (47) със знак “минус”, като:

където Mt и M’t са съответно моментите от температурни въздействия за кратковременно и продължително нагряване, определени по формула (44). Независимо от продължителността на нагряването, температурната кривина за кратковременно нагряване се приема при стойности на abt по табл. 14 за покачване на температурата с 10 °С/h и повече;

В – коравината на сечението, определена съгласно чл. 103 и чл. 104. Във формула (44) В се изчислява за кратковременно и продължително нагряване със скорост 10 °С/h и по-голяма от тази, независимо от продължителността на нагряването.

Раздел IV.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НА ТЕМПЕРАТУРИТЕ В СЕЧЕНИЯТА НА КОНСТРУКТИВНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ

Чл. 40. (1) Разпределението на температурата в бетонните и стоманобетонните конструкции за стационарен топлинен поток се определя по методите за изчисляване на температурите на ограждащите конструкции съгласно “Норми за проектиране на топлоизолация на сгради” (БСА, кн. 6 от 1987 г.).

(2) Разпределението на температурата в ограждащи конструкции със сложна конфигурация на сечението на елементите, в масивни конструкции, които се 23 намират под нивото на терена, а също така при нестационарен топлинен поток, като се отчита променливата влажност на бетона в сечението се определя по методите за изчисляване на температурните полета (“Норми за проектиране на топлоизолацията на сгради”) или по теорията за топлопроводността.

(3) Разпределението на температурата в стените на газоходи и канали, разположени под земята, се изчислява:

1. за кратковременно нагряване, като се приема неравномерно нагрято сечение по височината на стените с правоъгълно разпределение на температурата на бетона и стойност на коефициента на топлопредаване на външната повърхност на стената ae – по табл. 6;

2. за дълготрайно нагряване, като се приема равномерно нагрято сечение по височина на стената.

Таблица 6

(4) Температурата на армировката в сеченията на стоманобетонните елементи може да се приеме равна на температурата на бетона в нейното местоположение.

Чл. 41. (1) За конструкции, намиращи се на открито, коефициентът на топлопредаване на външната повърхност ae, W/m2 °C се определя по формулата

където n е скоростта на вятъра, m/s.

(2) При определяне на най-големите усилия в конструкциите от въздействие на температурата се приема изчислителната скорост на вятъра за зимния период по приложение 3 на “Норми за проектиране на топлоизолацията на сгради”, а при определяне на максималната температура на нагряване на бетона и армировката средномесечната скорост на вятъра за месец юли с обезпеченост 90 % съгласно Климатичен справочник на НРБ, том IV, С., 1982 г., но не по-малко от 1 m/s.

(3) За конструкции, намиращи се в помещения или на открито, но защитени от въздействието на вятъра, коефициентът на топлопредаване на външната повърхност ae се приема по табл. 6.

(4) Коефициентът на топлопредаване на вътрешната повърхност на конструкцията ai по правило се определя по метода за определяне на топлопредаването в случая на сложен обмен. При определянето на разпределението на температурата на бетона в сечението на елемента се допуска коефициентът ai да се приема по табл. 6, в зависимост от температурата на въздуха на производственото помещение или работното пространство на топлинния агрегат.

Чл. 42. (1) Коефициентът на топлопроводност . на бетона в сухо състояние се приема по табл. 7. Коефициентът на топлопроводност l на огнеупорните и топлоизолационните материали се приема по табл. 8.

(2) Коефициентът на топлопроводност на обикновения и огнеупорния бетон l при естествена влажност след втвърдяване при нормални условия или чрез пропарване при средна температура на бетона в сечението на елемента до 100 °С се приема от табл. 7, увеличен с 30 %.

Таблица 7

(3) За междинни стойности на температурата коефициентът на топлопроводност се определя от стойностите, дадени в табл. 7 и 8, чрез интерполация.

(4) Коефициентът на топлопроводност l на огнеупорните материали (поз. 1-7) и на топлоизолационните материали (поз. 8-23) с естествена влажност при средна температура на нагряване в сечението на елемента до 100 °С се взема от табл. 8, увеличен съответно с 30 и 10 %.

(5) Термичното съпротивление, m2°С/W, на невентилируема въздушна прослойка, независимо от дебелината и направлението й, се приема равна на:

1. 0,140 – при 50 °С;

2. 0,095 – при 100 °С;

3. 0,035 – при 300 °С;

4. 0,013 – при 500 °С.

(6) За междинни температури термичното съпротивление на въздушната прослойка се приема чрез интерполация.

Чл. 43. При изчисляване на разпределението на температурата по дебелината на конструкцията се отчита разликата в площите на топлоотдаващата и топлоприемащата повърхност, както следва:

1. за кръгло очертание, при дебелина на стената, по-голяма от 0,1 от външния диаметър;

2. за квадратно и правоъгълно очертание, при дебелина на стената, по-голяма от 0,1 от дължината на по-голямата страна;

3. за произволно очертание, при разлика в площите на топлоотдаващата и топлоприемащата повърхност, по-голяма от 10 %.

Чл. 44. В ребрести конструкции, когато външните повърхности на бетонните ребра и топлинната изолация съвпадат, изчислението на температурата в бетона се извършва по сечението на ребрата. Когато бетонните ребра излизат извън външната повърхност на топлинната изолация, изчисляването на температурата в бетона на ребрата се извършва по методите за изчисление на температурни полета или по съответните нормативни документи.

Таблица 8

Чл. 45. (1) Температурата на бетона в сеченията на конструкциите от нагряване при експлоатация се определя чрез топлотехнически изчисления за стационарен топлинен поток при зададената в проекта изчислителна температура на работното пространство или на въздуха в производственото помещение.

(2) За конструкции, които се намират на открито, най-високите температури на нагряване на бетона и армировката се определят от изчислителната лятна температура, приета съгласно приложение 3 на “Норми за проектиране на топлоизолацията на сгради”.

(3) Изчислителните температури не трябва да превишават гранично допустимите температури на приложение на бетоните по табл. 9 и на армировката по табл. 17.

Чл. 46. (1) При проектиране на статически неопределими конструкции, работещи в условията на температурни въздействия, топлотехническото изчисление се извършва за изчислителната температура на работното пространство и за температура, предизвикваща най-големите усилия, определени съгласно чл. 13.

(2) При определяне на най-големите усилия от температурното въздействие в конструкциите, намиращи се на открито, температурата на бетона и армировката се изчисляват по изчислителната зимна температура на външния въздух, приета в съответствие с приложение 3 на “Норми за проектиране на топлоизолацията на сгради”.

Част втора.

МАТЕРИАЛИ ЗА БЕТОННИ И СТОМАНОБЕТОННИ КОНСТРУКЦИИ

Глава трета.

БЕТОН

Раздел I.

ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ

Чл. 47. (1) За бетонни и стоманобетонни конструкции, предназначени за работа при въздействието на повишени и високи температури, се предвиждат:

1. обикновен бетон – конструктивен бетон със средна плътност от 2200 до 2500 kg/m3 вкл. по БДС 7268;

2. огнеупорен бетон – конструктивен и топлоизолационен бетон с плътна структура и средна плътност 900 kg/m3 и по-голяма от тази – по БДС 12770, чиито състави са дадени в табл. 9.

(2) Огнеупорен бетон със средна плътност до 1100 kg/m3 вкл. се предвижда предимно за неносещи ограждащи конструкции и като топлоизолационен материал.

(3) Огнеупорен бетон със средна плътност над 1100 kg/m3 се предвижда носещи конструкции.

Чл. 48. При проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции, работещи при въздействието на повишени и високи температури, в зависимост от тяхното предназначение и условия на работа, се предписват следните основни показатели за качествата на бетона:

1. клас на бетона по якост на натиск В;

2. клас на обикновения бетон по якост на осов опън Bt – предписва се в случаите, когато тази характеристика има определящо значение и се контролира при производството;

3. клас на огнеупорния бетон по гранично допустимата температура на приложение по табл. 9 – предписва се в проекта при всички случаи;

4. клас на огнеупорния бетон по термична устойчивост във водни Т1 и въздушни Т2 топлосмени – предписва се за конструкции, при които се изисква термична устойчивост;

5. клас по водонепропускливост W – предписва се за конструкции, при които се изисква ограничена водопропускливост;

6. клас по мразоустойчивост F – предписва се за конструкции, които в периода на строителството или при спиране на топлинния агрегат могат да бъдат подложени на епизодично въздействие на температури под 0 °С;

7. клас по плътност D – предписва се за конструкции, при които освен конструктивни се поставят и топлоизолационни изисквания и когато тази характеристика се контролира при изготвянето им.

Таблица 9

  Клас на бетона по      
  гранично допустима   Максима- Средна плът-
№ на температура на Изходни материали за бетона лен клас ност на бето-
състава приложение   на бетона на при есте-
на бетона Означе- Гранично Свързващо Втвърди- Ситно Добавъчни по якост ствена влаж-
  ние на допустима вещество тел смляна материали на натиск ност, kg/m3
  класа температура     добавка      
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 200 портландцимент, Обикновен бетон гранит, сиенит,    
      бързовтвърдяващ не се упот- не се упот- доломит, плът-    
      портланд цимент, ребява ребява ни варови- B50 2200-2500
      шлакопортланд-     ци, плътни    
      цимент     пясъци    
2 3 300 също Огнеупорен бетон андезит,    
            базалт, B40 2400
        също също диабаз    
3 3 300 също също също доменна    
            шлака (не- B30 2400
            ранулирана)    
4 9 900 портландцимент,   пепел от натрошени    
      бързовтвърдяващ   ТЕЦ, натро- глинени    
      портландцименти също шени гли- тухли    
          нени тухли   B15 1900
5 7 700 също също натрошени андезит,    
          глинени базалт,    
          тухли, ша- диабаз    
          мот, грану-   B40 2400
          лирана до-      
          менна шла-      
          ка, пепел      
          от ТЕЦ      
6 10 1000 също също натрошени      
          глинени      
          тухли, пе- шамот B35 2000
          пел от ТЕЦ      
7 11 1100 също също шамот шамот B35 2000
8 6 600 водно стъкло натриев   андезит,    
        силико- шамот базалт, B20 2500
        флуорид   диабаз    
9 10 1000 също също шамот шамот B20 2100
10 13 1300 също също магнезит шамот B15 2100
11 13 1300 алуминатен не се упо- не се упо-      
      цимент требява требява шамот B30 2100
12 14 1400 също също също хромит B30 3000
13 5 500 портландцимент не се упот- шамот, нат-      
        ребява рошени гли- перлит B2 850
          нени тухли      
14 5 500 също също също също B3,5 950
15 5 500 също също също също B7,5 1100
16 6 600 също също натрошени      
          глинени керамзит,    
          тухли аглипорит B15 1500-1700
17 6 600 също също също шистопорит B25 1600-1700
18 8 800 водно стъкло натриев        
        силико- шамот керамзит B15 1500-1700
        флуорид        
19 10 1000 портландцимент не се упот-        
        ребява шамот керамзит B15 1600-1700
20 10 1000 също също керамзит,      
          шистопорит керамзит B25 1600-1700
21 10 1000 също също шамот шистопорит B30 1600-1700

Чл. 49. За бетонни и стоманобетонни конструкции, предназначени за работа в условията на систематично въздействие на повишени и високи температури, се предписват бетони:

1. с класове по якост на натиск:

а) обикновен бетон (състав № 1 по табл. 9) – по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” до В50 вкл.;

б) огнеупорен бетон (състав по табл. 9):

- за № 2, 5 – В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40;

- за № 3, 21 – В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30;

- за № 4, 10, 16, 18, 19 – В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15;

- за № 6, 7 – В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35;

- за № 8, 9 – В7,5; В10; В12,5; В15; В20;

- за № 11, 12 – В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30;

- за № 13 – В1; В1,5; В2;

- за № 14 – В2; В2,5; В3; В3,5;

- за № 15 – В3,5; В5; В7,5;

- за № 17, 20 – В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25.

2. с класове по якост на осов опън за обикновен бетон (състав № 1 по табл. 9) – Bt 0,8; Bt 1,2; Bt 1,6; Bt 2; Bt 2,4;

3. с клас по термична устойчивост на огнеупорни бетони;

а) във водни топлосмени (състави № от 2 до 12, 19, 20, 21 по табл. 9) – Т1 5; Т1 10; Т1 15 и Т1 25;

б) във въздушни топлосмени (състави № 13, 14, 15, 18 по табл. 9) – Т2 10; Т2 15; Т2 20 и Т2 25;

в) за бетони с други състави (неспоменати по-горе) термичната устойчивост във водни и въздушни топлосмени не се нормира;

4. с клас по водонепропускливост:

а) обикновен бетон (състав № 1) и огнеупорен бетон (състави № от 2 до 12, от 19 до 21 по табл. 9) – W 0,2; W 0,4; W 0,6; W 0,8;

б) за бетони с други състави (неспоменати по-горе) клас по водонепропускливост не се нормира;

5. клас по мразоустойчивост:

а) за обикновен бетон (състав № 1 по табл. 9) и огнеупорен бетон (състави № от 2 до 12, от 19 до 21 по табл. 9) – F 15; F 25; F 35; F 50; F 75;

б) за бетони с други състави (неспоменати по-горе) класът по мразоустойчивост не се нормира;

6. клас по плътност D:

а) огнеупорни бетони със състави по табл. 9:

- за № 13 D 900;

- за № 14 D 1000;

- за № 15 D 1100;

- за № 16, 19, 20 – D 1500, D 1600, D 1700;

- за № 17, 21 – D 1700, D 1600;

б) за бетони с други състави (неспоменати по-горе) класът по плътност не се нормира.

Чл. 50. (1) Възрастта на бетона, за която се отнася съответният клас, при проектирането се предписва, като се изхожда от реалните срокове на фактическото натоварване на конструкцията с проектните натоварвания и нагряване, от начина на изграждането им и условията на втвърдяване.

(2) При липса на посочените данни класът на бетона се предписва за възраст 28 дни.

Чл. 51. За бетонни и стоманобетонни конструкции, предназначени за работа в условията на въздействие на повишени и високи температури, характеристиките на бетона се предписват, като се спазват следните изисквания:

1. по отношение на класа на якост:

а) за стоманобетонни конструкции от обикновен бетон, работещи в условията на въздействие на повишени температури, класът на бетона по якост на натиск и по якост на осов опън се приема съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”;

б) за стоманобетонни конструкции от огнеупорен бетон, работещи в условията на въздействие на високи температури, класът на бетона по якост на натиск се приема:

- за сглобяеми неносещи елементи – не по-нисък от В7,5;

- за монолитни конструкции при постоянно нагряване (съгласно чл. 6) до 500 °С – не по-нисък от В5 и над 500 °С – не по-нисък от В10;

в) за предварително напрегнати стоманобетонни конструкции от обикновен и огнеупорен бетон, работещи в условията на въздействие на повишени и високи температури, класът на бетона по якост на натиск се приема в зависимост от вида и класа на напрягащата армировка, нейния диаметър и наличието на анкерни устройства съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

2. по отношение на клас по термична устойчивост за бетонни и стоманобетонни конструкции, работещи в условията на въздействие на високи температури:

а) огнеупорните бетони със състав № от 2 до 12, от 18 до 21 по табл. 9 трябва да имат клас по термична устойчивост във водни топлосмени в зависимост от нагряването не по-малко от:

- при постоянно нагряване – Т1 5;

- при циклично нагряване – Т1 15;

-при циклично нагряване и рязко охлаждане с въздух или вода -Т1 25;

б) огнеупорните бетони със състави № от 13 до 15 по табл. 9 трябва да имат клас по термична устойчивост във въздушни топлосмени в зависимост от нагряването не по-малко от:

- при постоянно нагряване – Т2 10;

- при циклично нагряване – Т2 20;

3. по отношение на класа по водонепропускливост за стоманобетонни конструкции от обикновен бетон (състав № 1 по табл. 9) и огнеупорен бетон (състави № от 2 до 12, от 18 до 21 по табл. 9) – предписва се не по-нисък от W 0,4 за фундаменти, димоходи и други съоръжения, намиращи се под земята, под нивото на подпочвените води, и не по- нисък от W 0,8 – за топлинни агрегати и други съоръжения, намиращи се над земята и подложени на валежи;

4. класът по мразоустойчивост за бетонни и стоманобетонни конструкции, работещи в условията на въздействие на повишени и високи температури, които в периода на строителството или при спиране на топлинните агрегати могат да бъдат подложени на епизодично въздействие на отрицателни температури във въздушно-влажно състояние, изпълнени от обикновен бетон (състав № 1 по табл. 9) и огнеупорни бетони (състави № 2, 3, 5, 8, 12 по табл. 9), се приема съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”;

5. конструкциите и изделията от огнеупорни бетони, предназначени за експлоатация при въздействия на агресивна среда и висока температура, в зависимост от степента на агресивност на средата и условията на експлоатация, да отговарят на “Защита на строителните конструкции от корозия. Норми и правила за проектиране”. При това да се използват най-устойчивите огнеупорни бетони за дадена агресивна среда, а именно:

а) при неутрална и основна газова среда – огнеупорен бетон със свързващи вещества портландцимент и шлакопортландцимент;

б) при кисела газова среда и в стопилки от основни метали – огнеупорен бетон със свързващо вещество водно стъкло;

6. за конструкции, работещи в условията на въздействие на повишени температури и променливо овлажняване, се предписва обикновен бетон с клас по якост на натиск не по-нисък от В7,5 и клас на водонепропускливост не по-нисък от W 0,6 при нагряване до 120 °С вкл. и не по-нисък от W 0,8 – при нагряване над 120 °С.

Чл. 52. (1) При неравномерно нагряване на бетона по височина на сечението на елементите от конструкцията, в които натисковите напрежения в бетона от собствено тегло и натоварване не превишават 0,1 МРа, а също така за елементи от конструкциите, в които усилия се появяват само от температурни въздействия, гранично допустимата температура на приложение на бетона се предписва по табл. 9.

(2) При въздействие на по-високи температури се предписват защитни слоеве (футеровки).

Раздел II.

ИЗЧИСЛИТЕЛНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА БЕТОНА

Чл. 53. (1) Изчислителните характеристики на бетона Rb и Rbt за гранични състояния от първа и втора група в зависимост от класа на бетона по якост на натиск, се приемат съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, както следва:

1. за състави № от 1 до 3, 5, 6 до 9, 11 и 12 – по табл. 9 – като за обикновен бетон;

2. за състави № 4, 10 и от 16 до 21 по табл. 9 – като за леки бетони с леки пясъци.

(2) Изчислителните съпротивления на обикновения бетон Rbt за гранични състояния от първа група, в зависимост от класа по якост на осов опън (състав № 1 по табл. 9), се приемат съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(3) Изчислителните съпротивления на бетона в съответните случаи се умножават с коефициентите за условия на работа по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(4) При изчисляване на елементи от конструкциите, предназначени за работа в условията на въздействия на повишени и високи температури, изчислителните съпротивления на бетона Rb и Rb,ser трябва допълнително да се умножават с коефициент за условия на работа при натиск gbt, а изчислителните съпротивления на бетона Rbt и Rbt,ser – с коефициент за условия на работа на бетона при опън gtt. Коефициентите за условие на работа на бетона на натиск gbt и на опън gtt се вземат от табл. 10, в зависимост от температурата на бетона и продължителността на нейното действие.

(5) При изчисляване на продължително нагряване на носещи конструкции с експлоатационен срок до 5 години коефициентът gbt се увеличава с 15 %, но не може да превишава стойността на gbt при изчисляване за кратковременно нагряване.

(6) За конструкции, които по време на експлоатация са подложени на циклично нагряване, коефициентите gbt и bb се намаляват с 15 %, а коефициентът gtt – с 20 %.

(7) Стойностите на коефициентите gbt, gtt и bb за междинни значения на температурата се приемат чрез интерполация.

Чл. 54. (1) Началният модул на еластичност на бетона при натиск и опън Eb се приема по табл. 11.

(2) Коефициентът bb, отчитащ понижението на еластичния модул на обикновения и огнеупорния бетон при нагряване, се приема по табл. 10, в зависимост от температурата на бетона.

Чл. 55. (1) Коефициентът на еластичност

характеризиращ еластично-пластичното състояние на натиснатия бетон, при определяне на приведеното сечение на бетона, както и при изчисляване на сводове и куполи от огнеупорен бетон, се приема по табл. 12, в зависимост от температурата и продължителността на нейното въздействие.

(2) При определяне на

се правят следните корекции:

1. стойностите на

в табл. 12 за кратковременно нагряване са дадени при подем на температурата, по-голям или равен на 10 °С. При кратковременно нагряване с подем на температурата по-малък от 10 °С/h, стойността на

се определя по формулата

където а и b са стойностите на коефициента

съответно при кратковременно и продължително нагряване;

n – скоростта на подема на температурата, °С/h;

2. за междинни стойности на температурата коефициентът

се определя чрез интерполация;

3. при продължително нагряване от 50 до 200 °С и средна относителна – влажност на въздуха до 40 % стойността на коефициента

се приема равна на 0,2;

4. при продължително нагряване и овлажняване на бетона със състави № от 1 до 3 по табл. 9 стойностите на коефициента

се умножават с 0,5;

Таблица 10

Таблица 11

Таблица 12

5. при двуосно напрегнато състояние стойностите на коефициента

се умножават с 1,2, като не могат да превишават 0,85;

6. при наличие на натискова армировка в елемента с µ’ і 0,7 % стойностите на коефициента

се умножават с величината (1 – 0,11 µ’), като не могат да се приемат по-малки от 0,5.

(3) Коефициентът на еластичност n, характеризиращ еластично-пластичното състояние на натисковата зона на бетона при изчисляване на деформации и закладни части, се приема по табл. 13, в зависимост от температурата и продължителността на действието й.

(4) При определяне на n се правят следните корекции:

1. стойностите на n в табл. 13 за кратковременно нагряване са дадени при подем на температурата, по-голям или равен на 10 °С/h. При кратковременно нагряване с подем, по-малък от 10 °С/h, стойността на n се определя по формулата

n = a – 0.075(a – b)(10 – v)                    (50)

където а и b са стойностите на коефициента v при кратковременно и продължително нагряване;

v – скоростта на подема на температурата, °С/h;

2. за междинни стойности на температурата коефициентът n се определя чрез интерполация;

3. при продължително нагряване от 50 до 200 °С и средна относителна влажност на въздуха до 40 % стойността на коефициента n е равна на 0,1;

4. при продължително нагряване и овлажняване на бетона със състави от 1 до 3 по табл. 9 стойността на коефициента n се умножава с 0,5.

Таблица 13

Таблица 14

Чл. 56. (1) Коефициентът на линейна температурна деформация на бетона abt, в зависимост от температурата и скоростта на подема на температурата, се приема по табл. 14.

(2) При определянето на abt се правят следните корекции:

1. стойностите на abt в табл. 14 за кратковременно нагряване са дадени при подем на температурата, по-голям или равен на 10 °С/h. При кратковременно нагряване с подем на температурата, по-малък от 10 °С/h, стойността на abt се получават по формулата

abt = a . 0,075(a – b)(10 – n)                            (51)

където а и b са стойностите на коефициента abt при кратковременно и продължително нагряване;

n – скоростта на подем на температурата, °С/h;

2. за бетони със състав № 1 по табл. 9 и карбонатни добавъчни материали (доломит, варовик) коефициентът n се увеличава с 1.10-6град-1;

3. за междинни стойности на температурата коефициентът abt се определя чрез интерполация.

(3) Когато трябва да се определи температурното разширение на бетона при повторно въздействие на температурата след кратковременно или продължително нагряване, към коефициента на линейна температурна деформация abt се прибавя абсолютната стойност (по табл. 15) на коефициента на температурното съсъхване на бетона acs, съответно за кратковременно или продължително нагряване.

(4) При определянето на acs се правят следните корекции:

1. стойностите на коефициента acs за кратковременно нагряване са дадени при подем на температурата, по-голям или равен на 10 °С/h.

При кратковременно нагряване с подем на температурата, по-малък от 10 °С/h, стойността на acs се получава по формулата

acs = a + 0,075(b – a)(10 – n)                         (52)

където а и b са стойностите на коефициента acs при кратковременно и продължително нагряване;

n – скоростта на подем на температурата, °С/h;

2. стойностите на коефициента acs се вземат със знак минус;

3. за междинни стойности на температурата коефициентът acs се определя чрез интерполация;

Таблица 15

Чл. 57. (1) Класът на бетона по плътност при естествена влажност на бетона се приема по табл. 9. Плътността на бетона в сухо състояние при нагряването му над 100 °С се намалява със 150 kg/m3.

(2) Средната плътност на стоманобетона (при µ ( 3 %) се приема със 100 kg/m3 по висок от средната плътност на съответното състояние на бетона.

Чл. 58. (1) При изчисляване на стоманобетонните конструкции на умора, а също и на образуване на пукнатини при многократно повтарящи се товари в условията на въздействие на температури над 50 °С, изчислителните съпротивления на обикновения бетон допълнително се умножават с коефициент за условия на работа на бетона gb1t, който се приема по табл. 16, като за междинни стойности на температурата се получава чрез интерполация.

(2) При употреба на огнеупорни бетони в стоманобетонни конструкции, подложени на въздействието на високи температури и многократно повтарящи се товари, изчислителните съпротивления на бетона трябва да бъдат специално обосновани.

Таблица 16

Глава четвърта.

АРМИРОВКА

Раздел I.

ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ

Чл. 59. (1) За армиране на стоманобетонни конструкции, подложени на въздействието на повишени и високи температури, се използват предписаните в “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” армировъчни стомани.

(2) За стоманобетонни конструкции от огнеупорен бетон при нагряване на армировката над 400°С може да се използва прътова армировка, както и листова и профилна стомана от следните видове и марки:

1. легирана конструкционна стомана марка 30 ХМ по БДС 6354;

2. корозионноустойчива и топлоустойчива стомана от марки (В означенията на марките въглеродното съдържание е посочено, както в ГОСТ 5632 и ГОСТ 5949 и както е възприето в специализираната литература. Предвижда се новите означения да се въведат в БДС при предстоящата им преработка.) 12Х13, 20Х13, 08Х17Т, 12Х18Н9Т и 20Х23Н18 по БДС 6738 и БДС 11793.

Таблица 17

  Гранична допустима температура, °C,
Вид и клас на армировката, марка на стоманата при употреба на стоманата
  По изчисление Конструктивна
1. Прътова горещовалцувана:    
- обикновена:    
A-I и A-II 400 450
A-III и A-IV 450 500
2. Прътова напрягаща – A-IV 250 -
3. Студенообработена *) – B-I, Bp-I, Bв-I и Bd-I 400 450
4. Високоякостна – напрягаща – B-II, Bp-II и B-7 150 -
5. Листова и профилна стомана за вбетонирани части: ВСт3,    
ВСт3пс5, ВСт3сп4 и БСт3 400 450
6. Корозионноустойчива и топлоустойчива:    
30ХМ, 12Х13 и 20Х13 500 700
20Х23Н18 550 1000
12Х18Н9Т и 08Х17Т 600 800
*) При нагряване над 250 °С изчислителните съпротивления се приемат, както за армировка от клас А-I.
 

(3) Граничните допустими температури за армировката се приемат по табл.

17, като при циклично нагряване посочените стойности за напрягащата армировка се намаляват с 50 °С.

(4) При многократно повтарящо се натоварване (изчисляване на умора) граничната допустима температура се приема 100 °С за напрягащата и 200 °С за обикновената армировка.

Раздел II.

ИЗЧИСЛИТЕЛНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА АРМИРОВКАТА

Чл. 60. (1) Изчислителните съпротивления на основните видове армировъчни стомани за гранични състояния от първа и втора група се приемат по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(2) Изчислителните съпротивления на топлоустойчивите стомани за гранични състояния от първа и втора група се приемат по табл. 18 и 19.

(3) Изчислителните съпротивления на армировката се умножават със съответните коефициенти за условия на работа на армировката по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(4) При изчисляване на елементи на конструкции, подложени на въздействието на повишени и високи температури, изчислителните съпротивления на армировката допълнително се умножават с коефициенти за условия на работа на армировката по табл. 20.

Чл. 61. (1) Модулът на еластичност Es на основните видове армировъчни стомани се приемат по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, а за топлоустойчивите стомани по табл. 18.

(2) Коефициентът bs, с който се отчита намалението на модула на еластичност на армировката при нагряване, се приема по табл. 20.

Таблица 18

Таблица 19

Таблица 20

Чл. 62. (1) Коефициентът за линейно температурно разширение на армировката ast се приема по табл. 20.

(2) В стоманобетонните елементи с пукнатини в опънната зона коефициентът за температурно разширение на армировката в бетона astm се приема по формулата

astm = abt + (ast – abt)ja                                 (53)

където abt и ast са коефициенти съответно по табл. 14 и 20, в зависимост от температурата на нагряване на бетона на нивото на армировката;

ja – коефициентът, който се приема по табл. 21, в зависимост от процента на армиране на сечението с надлъжна опънна армировка.

Чл. 63. (1) При изчисляване на умора и въздействие на температура, по-висока от 50 °С, трябва да се въвежда допълнително коефициент за условия на работа на армировката gs3t, който се приема според температурата на нагряване на армировката:

1. до 100 °С – 1,00;

2. до 150 °С – 0,80;

3. до 200 °С – 0,65.

(2) За междинни температури стойностите на коефициента gs3t се определят чрез интерполация.

Чл. 64. При изчисляване на кривината на стоманобетонни елементи с пукнатини в опънната зона и при въздействие на високи температури еластично-пластичните свойства на армировката се отчитат чрез коефициент за еластичност на армировката ns (табл. 22).

Таблица 21

Таблица 22

Част трета.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА БЕТОННИ И СТОМАНОБЕТОННИ КОНСТРУКЦИИ ЗА ГРАНИЧНИ СЪСТОЯНИЯ

Дял първи.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА БЕТОННИ И СТОМАНОБЕТОННИ КОНСТРУКЦИИ ЗА ГРАНИЧНИ СЪСТОЯНИЯ ОТ ПЪРВА ГРУПА

Глава пета.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА БЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ ЗА НОСЕЩА СПОСОБНОСТ

Раздел I.

ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ

Чл. 65. (1) Изчисляването за носеща способност на елементите на бетонни конструкции, подложени на въздействието на повишени и високи температури, се извършва за сечения, които са нормални спрямо надлъжната ос на елементите по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се отчитат допълнителните изисквания на тези норми.

(2) При изчисляване на бетонни елементи, подложени на нецентричен натиск, се вземат под внимание деформациите от неравномерно нагряване на бетона по височина на сечението, определени съгласно указанията на чл. 30 до 34 и чл. 101, като се сумират с ексцентрицитета на надлъжната сила. Деформациите от нагряване не се вземат под внимание, ако намаляват ексцентрицитета на надлъжната сила.

Чл. 66. Бетонните елементи се изчисляват на местен натиск (смачкване) при спазване на чл. 101 и 102 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

Раздел II.

ЕЛЕМЕНТИ, ПОДЛОЖЕНИ НА НЕЦЕНТРИЧЕН НАТИСК

Чл. 67. (1) Бетонните елементи, подложени на нецентричен натиск, които се подлагат на равномерно и неравномерно нагряване по височина на сечението с температура на бетона по най-силно нагретия ръб до 400 °С, се изчисляват при спазване на условие (12) към чл. 64 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като изчислителното съпротивление на бетона Rb се умножи допълнително с коефициента за условие на работа на бетона gbt, който се приема по табл. 10, в зависимост от средната температура на бетона в натисковата зона на разглежданото сечение. Коефициентът a се приема равен на 1,00. Площта на натисковата зона на бетона Аb за елементи с правоъгълно напречно сечение се определя по формула (13) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(2) Елементите, подложени на нецентричен натиск, при неравномерно нагряване по височина на сечението с температура на бетона по най-силно нагретия ръб, по-висока от 400 °С, се изчисляват, като се вземе под внимание различната якост на бетона по височината на сечението. Сечението по височина се разделя на две части, нагрети до температура съответно под и над 400 °С.

(3) Подложените на нецентричен натиск бетонни елементи, в които не се допуска образуването на пукнатини, се проверяват за носеща способност, като се има предвид съпротивлението на бетона в опънната зона за спазване на условие (14) към чл. 64 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, в което изчислителното съпротивление на бетона Rbt се умножава допълнително с коефициент за работа на бетона gtt, който се приема по табл. 10, както следва:

1. при нагряване от страна на натисковата зона – в зависимост от средната температура на бетона в опънната зона;

2. при нагряване от страна на опънната зона – в зависимост от температурата на бетона по опънния ръб.

(4) При проверка на носещата способност е необходимо да се вземат под внимание опънните напрежения в бетона sbt,t, определени по формула (32), предизвикани от нелинейното разпределение на температурата на бетона по височина на сечението на елемента.

(5) Максималната температура на бетона в натисковата зона на сечението на елемента не може да превишава граничната допустима температура на употреба на бетона, посочена в табл. 9.

(6) Коефициентът h, с който се взема под внимание влиянието на огъването на елемента върху ексцентрицитета е0 на надлъжната сила, се определя по формула (19) към чл. 65 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, където условната критична сила Ncr се определя по формула (20) от същите норми при следните предпоставки:

1. инерционният момент на сечението I се приема равен на Ired съгласно чл. 18;

2. във формула (22) към чл. 65 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” изчислителното съпротивление на бетона Rb се умножава допълнително с коефициент за работа на бетона gbt, който се приема по табл. 10, в зависимост от температурата на бетона в центъра на тежестта на сечението;

3. коефициентът b във формула (22) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” се приема в зависимост от температурата на бетона в центъра на тежестта на сечението по табл. 23;

4. когато температурата на бетона в центъра на тежестта на сечение, подложено на нецентричен натиск, е по-висока от максималната температура, за която са дадени числени стойности на b, се допуска изчисляването на сечение с непълна височина, при което температурата на бетона в центъра на тежестта на сечението с непълна височина да не превишава максималната, за която са посочени в табл. 23 стойности на b.

Таблица 23

Раздел III.

ЕЛЕМЕНТИ, ПОДЛОЖЕНИ НА ОГЪВАНЕ

Чл. 68. (1) Бетонни елементи, подложени на огъване, които се подлагат на въздействието на температура, могат да се прилагат само, ако лежат на терена или при специална подготовка, и като изключение в други случаи при условие, че се изчисляват за натоварване от собствено тегло и под тях се изключва възможността да има хора или оборудване.

(2) Бетонни елементи, подложени на огъване, се изчисляват при спазване на условие (27) към чл. 68 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, където коефициентът a за бетони със състави с № от 1 до 12 и от 16 до 21 по табл. 9 се приема равен на 1,00. Изчислителното съпротивление на бетона Rbt се умножава допълнително с коефициент за условия на работа gtt, който се приема съгласно указанията на чл. 67. При това е необходимо да се вземат под внимание опънните напрежения в бетона sbt,t съгласно чл. 67.

(3) При неравномерно нагряване по височина на сечението с температура на бетона по най-силно нагрятата страна над 400 °С съпротивителният момент на сечението Wpl се определя по формула (16) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като площта, статичният и инерционният момент се приемат съгласно чл. 18.

Глава шеста.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА СТОМАНОБЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ ЗА НОСЕЩА СПОСОБНОСТ НА НОРМАЛНИ СЕЧЕНИЯ СПРЯМО НАДЛЪЖНАТА ОС НА ЕЛЕМЕНТА

Чл. 69. Изчисляването за носеща способност на нормални сечения спрямо надлъжната ос на елемента при въздействие на повишени и високи температури се извършва по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” и като се вземат под внимание допълнителните изисквания на чл. от 70 до 73.

Чл. 70. (1) Изчислителните съпротивления на бетона Rb се приемат, като се отчита коефициентът за условия на работа на бетона gbt, определен по табл. 10, както следва:

1. за елементи с правоъгълно и пръстеновидно напречно сечение, а също и с Т-сечение с плоча в опънната зона – в зависимост от средната температура на бетона в натисковата зона на сечението;

2. за елементи с Т и двойно Т напречно сечение с плоча в натисковата зона – в зависимост от средната температура на бетона поотделно на натисковата зона на стеблото и натиснатите уширения от плочата.

(2) Средната температура на бетона в натисковата зона на правоъгълни сечения при x < xR може да се приеме по температурата на бетона на разстояние 0,2h0 от натиснатата страна на сечението. Ако x = xR h0 или сечението е напълно натиснато (х = h0), коефициентът за условия на работа на бетона gbt може да се приема в зависимост от температурата на бетона на разстояние 0,5х от най-силно натиснатата страна на сечението.

(3) При изчисляване на натоварването максималната температура на бетона в натисковата зона на сечението на елемента не трябва да превишава гранично допустимата температура на приложение на бетона, посочена в табл. 9. Плочата, разположена в опънната зона, не се взема под внимание при изчисленията.

(4) Изчислителните съпротивления на армировката Rs и Rsc се приемат, като се взема под внимание коефициентът за условия на работа на армировката gst, който се определя по табл. 20, в зависимост от температурата на съответната армировка. При това, температурата на армировката не може да надвишава граничната допустима температура на приложение на армировката, установена чрез изчисления (табл. 17).

Чл. 71. (1) При определяне на граничната относителна височина на натисковата зона xR по формула (29) към чл. 71 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” характеристиката на натисковата зона на бетона v се изчислява по формула (30) от същите норми, като коефициентът a за бетони със състави (табл. 9) се приема равен съответно на:

1. № 1, 2 до 3, 5, 6 до 9 и 11 – 0,85;

2. № 4, 10 и 16 до 21 – 0,80.

(2) Във формула (29) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” за топлоустойчивите армировки, посочени в табл. 19, се приема ssc,u = Rs. За всички видове, класове и марки армировка коефициентът за условия на работа на армировката gst се приема по табл. 20, в зависимост от температурата на армировката.

Чл. 72. (1) При определяне на условната критична сила Ncr по формула (68) към чл. 85 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” се вземат под внимание и указанията на чл. 67 и 89.

(2) Ако надлъжната армировка е разположена в близост само по една от страните на сечението, при изчисляването на Ncr по формула (68) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” се приема Is = 0.

Чл. 73. При изчисляване на стоманобетонни елементи, подложени на центричен опън, неравномерно нагрети по височина на сечението, дясната част на условие (70) към чл. 87 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” се заменя със сумата на произведенията от площта на армировката, разположена по всяка от страните на сечението, по изчислителното съпротивление на армировката Rs и коефициента за условия на работа на армировката gst, който се приема по табл. 20 в зависимост от температурата на съответната армировка.

Глава седма.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА НОСЕЩА СПОСОБНОСТ НА НАКЛОНЕНИ СЕЧЕНИЯ СПРЯМО НАДЛЪЖНАТА ОС НА ЕЛЕМЕНТА

Раздел I.

ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ

Чл. 74. Изчисляването за носеща способност на наклонени сечения спрямо надлъжната ос на елемента, при въздействието на повишени и високи температури, се извършва за действието на напречна сила и огъващ момент по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се вземат под внимание чл. от 75 до 81.

Раздел II.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ ЗА НАПРЕЧНА СИЛА

Чл. 75. (1) При изчисляване на стоманобетонни елементи с напречна армировка за действието на напречни сили трябва да се спазват условия (81) и (82) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, за да се осигури носещата способност на наклонената ивица между наклонените пукнатини. При това, във формули (81), (82), (84) и (85) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” изчислителното съпротивление на бетона Rb трябва допълнително да се умножи с коефициент за условия на работа на бетона gbt, приет по табл. 10, в зависимост от температурата на бетона в центъра на тежестта на сечението.

(2) При изчисляване на коефициента jw1 по формула (83) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” коефициентът a определя по формула (61), в която коефициентите bb и bs се приемат по табл. 10 и 20, в зависимост от максималната температура на стремената.

(3) Коефициентът jb1 в условие (82) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” се изчислява по формулата

jb1 = 1 – bRb                           (54)

(4) Коефициентът b във формула (54) се определя в зависимост от състава на бетона (табл. 9), както следва:

1. № от 1 до 3, от 5 до 9 и от 11 до 12 – 0,01;

2. № от 4, 10, от 16 до 21 – 0,02.

Чл. 76. Участъците на елементи, в които са изпълнени изискванията на чл. 91 (2) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, са осигурени за носеща способност при условие, че формула (86) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” се представя във вида

Q Ј k gtt Rbt b h0                       (55)

където k, в зависимост от състава на бетона (по табл. 9), се приема, както следва:

1. № от 1 до 3, 5, 8 и 12 – 0,6;

2. № 4, 6, 7, от 9 до 11, 16, 17, от 19 до 21 – 0,4.

Чл. 77. Изчисляването на стоманобетонните елементи с напречна армировка за действието на напречна сила се извършва по условие (87) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

Чл. 78. (1) При изчисляване за действие на напречна сила на елементи с напречна армировка:

1. изчислителното съпротивление на армировката трябва допълнително да се умножи с коефициента за условия на работа на армировката gst, който се приема по табл. 20, в зависимост от максималната температура на напречната армировка и разглежданото сечение;

2. изчислителното съпротивление на бетона Rbt трябва допълнително да се умножи с коефициента за условия на работа на бетона gtt, който се приема по табл. 10, в зависимост от средната температура на натисковата зона на бетона. Тази температура при правоъгълно сечение може да се определя и по температурата на бетона, разположен на разстояние 0,2h0 от натиснатия ръб на сечението.

(2) Коефициентът jb2 при средна температура на натисковата зона на бетона в даденото сечение трябва да се приема в зависимост от състава на бетона (по табл. 9), както следва:

1. № от 1 до 3, от 5 до 9, 11, 12:

а) за от 50 до 200 °С – 2,0;

б) за 800 °С и над 800 °С – 5,0;

2. № 4, 10, 16 до 21:

а) за от 50 до 200 °С – 1,5;

б) за 800 °С и над 800 °С – 4,5.

(3) Стойностите на коефициента jb2 за температури между 200 и 800 °С се определя съответно чрез интерполация.

Чл. 79. (1) При въздействие на температура, превишаваща гранично допустимата за прилагане на армировката, установена по изчисление (съгласно табл. 17), се поставя скъсена по височина на сечението напречна армировка, като дължината на стремената трябва да бъде не по-малка от 2/3h0 (съгласно фиг. 4).

(2) Елементите със скъсена напречна армировка се изчисляват в съответствие с “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се вземе под внимание следното:

1. за полезна височина h0 се приема условната полезна височина на сечението на елемента hu, равна на дължината на стремената плюс покритието в по-слабо нагретия ръб на сечението:

hu = hw + a (фиг. 4).

2. в изчисленията Rbt трябва допълнително да се умножи с коефициента за условия на работа на бетона gtt, който се приема по табл. 10, в зависимост от средната температура на условната натискова зона на сечението с намалена височина, а температурата на натисковата зона се определя от топлотехническите изчисления на елемента с действителната височина.

Чл. 80. (1) Елементи, подложени на огъване, без напречна армировка и къси конзоли са изчисляват съответно по условия (95) и (96) на чл. 93 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като изчислителните съпротивления Rbt и Rb трябва допълнително да се умножат с коефициентите за условия на работа на бетона съответно gtt и gbt, които се определят по табл. 10, в зависимост от средната температура на натисковата зона на бетона.

Фиг. 4. Схема на наклонено сечение на стоманобетонни елементи със скъсени по височина стремена: с – проекция на изчислителното наклонено сечение на елемента с височина h0; с1 – проекция на изчислителното наклонено сечение на елемента с условно скъсена височина hu = hw + a

(2) Коефициентът jb4 при средна температура на натисковата зона на бетона се приема за различните състави на бетона (по табл. 9), както следва:

1. № от 1 до 3, от 5 до 9, 11 и 12:

а) за от 50 до 200 °С – 1,5;

б) за 800 °С и над 800 °С – 3,3;

2. № 4, 10 и от 16 до 21:

а) за от 50 до 200 °С – 1,0;

б) за 800 °С и над 800 °С – 2,2.

(3) Коефициентът jb3 при средна температура на натисковата зона на бетона се приема за различните състави на бетона (по табл. 9), както следва:

1. № от 1 до 3, от 5 до 9, 11 и 12:

а) за от 50 до 200 °С – 0,6;

б) за 800 °С и над 800 °С – 1,3;

2. № 4, 10 и от 16 до 21:

а) за от 50 до 200 °С – 0,4;

б) за 800 °С и над 800 °С – 0,9.

(4) Стойностите на коефициентите jb3 и jb4 за температури между 200 и 800 °С се определят съответно чрез интерполация.

Раздел III.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ ЗА ОГЪВАЩ МОМЕНТ

Чл. 81. Изчисляването за действие на огъващ момент трябва да се извърши по условия от (99) до (101) на чл. 96 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, в които изчислителните съпротивления на армировката Rs и Rsw трябва допълнително да се умножават с коефициента за условия на работа на армировката gst, който се приема по табл. 20, в зависимост от най-високата температура на надлъжната армировка на стремената и огънатите пръти.

Глава осма.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ЕЛЕМЕНТИ, ПОДЛОЖЕНИ НА МЕСТНО НАТОВАРВАНЕ

Чл. 82. (1) Стоманобетонни елементи без напречна армировка се изчисляват на местен натиск по условие (106) на чл. 101 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(2) Коефициентът y, при неравномерно разпределение на местното натоварване, под краищата на главни и второстепенни греди за бетони със състави № от 1 до 12 и от 16 до 21 (по табл. 9) се приема равен на 0,75.

(3) При определянето на изчислителното съпротивление на смачкване Rb,loc по формула (107) на чл. 101 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” изчислителните съпротивления на бетона Rb и Rbt трябва допълнително да се умножат съответно с коефициентите за условия на работа на бетона gbt и gtt, които се приемат по табл. 10, в зависимост от средната температура на площта на смачкване.

Чл. 83. (1) Изчисляването за продънване се извършва по формули от (112) до (114) на чл. 104 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като:

1. изчислителното съпротивление на бетона трябва допълнително да се умножи с коефициент за условия на работа на бетона gtt, който се определя по табл. 10, в зависимост от средната температура на бетона в изчислителния участък;

2. изчислителното съпротивление на армировката Rsw се приема съгласно чл. 78.

(2) Коефициентът a се приема при различните състави на бетона (съгласно табл. 9), както следва:

1. № от 1 до 3, 5 до 9, 11 и 12 – 1,0;

2. № 4, 10 и от 16 до 21 – 0,8.

Чл. 84. При изчисляване за откъсване на опънната зона на елементите по условие (115) на чл. 105 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” изчислителното съпротивление на армировката Rsw се умножава допълнително с коефициента за условия на работа на армировката gst, който се приема по табл. 20, в зависимост от най-високата температура на допълнителната армировка Аsw.

Глава девета.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА СТОМАНОБЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ ЗА УМОРА

Чл. 85. Изчисляването на стоманобетонни елементи за умора при въздействието на температури над 50 °С се извършва по формули (129) и (130) на чл. 111 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се вземат под внимание следните допълнителни изисквания:

1. изчислителното съпротивление на бетона Rb и армировката Rs допълнително се умножават с коефициенти за условия на работа на бетона gb1t и на армировката gs3t, които се приемат съгласно чл. 58 и 63;

2. коефициентът за привеждане на армировката към бетона се умножава с отношението bs/bb, където bs се приема по табл. 20, в зависимост от температурата на армировката, а коефициентът bb – по табл. 10, в зависимост от средната температура на натисковата зона на бетона.

Дял втори.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА СТОМАНОБЕТОННИ КОНСТРУКЦИИ ЗА ГРАНИЧНИ СЪСТОЯНИЯ ОТ ВТОРА ГРУПА

Глава десета.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА СТОМАНОБЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ ЗА ОБРАЗУВАНЕ НА ПУКНАТИНИ

Раздел I.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ ЗА ОБРАЗУВАНЕ НА НОРМАЛНИ ПУКНАТИНИ СПРЯМО НАДЛЪЖНАТА ОС НА ЕЛЕМЕНТА

Чл. 86. Усилията, които поемат нормалните сечения спрямо надлъжната ос на елемента, при образуване на пукнатини в стоманобетонни елементи, подложени на огъване, опън и нецентричен натиск и на въздействието на повишени и високи температури, се определят по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”. При това, изчислителното съпротивление на бетона Rbt,ser трябва да се умножи допълнително с коефициент за условия на работа на бетона gtt, а модулът на еластичност на бетона Eb – с коефициента bb. Коефициентите gtt и bb се приемат по табл. 10, в зависимост от температурата на бетона на нивото на опънната армировка.

Чл. 87. (1) Стоманобетонните елементи за образуване на пукнатини от усилия, предизвикани от въздействието на температурата, се изчисляват:

1. когато температурата на бетона по височината на елемента между ръбовете на сечението се различава с повече от 30 °С в елементи на статически неопределими конструкции и повече от 50 °С – в елементи на статически определими конструкции, при криволинейно разпределение на температурата;

2. когато температурата на опънната армировка превишава 100 °С в конструкции, изпълнени с обикновен бетон и 70 °С – в конструкции, изпълнени с огнеупорен бетон;

3. при изстиване след нагряване, когато температурата на армировката е надвишавала 70 °С в елементите на статически неопределими конструкции.

(2) При изчисляването за образуване на пукнатини в елементи на конструкциите трябва да се спазва следното условие: опънните напрежения в бетона, предизвикани от разпределението на температурата, определени по формула (32), да бъдат равни или по-малки от изчислителното съпротивление на бетона Rbt,ser, умножено с допълнителния коефициент за условия на работа на бетона gtt, който се приема по табл. 10, в зависимост от температурата на влакното на бетона, за което се определят напреженията.

Чл. 88. Стоманобетонните елементи, подложени на съвместното въздействие на натоварване и температура, се изчисляват за образуване на пукнатини по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се вземат под внимание следните указания:

1. във формули (132) и (134) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” вместо Rbt,ser се въвежда изразът (Rbt,ser gtt sbtt), а коефициентът a се определя по формула (61), където коефициентите за условия на работа gtt, bb и b се приемат по табл. 10 и 20, в зависимост от температурата на бетона на нивото на опънната армировка;

2. напреженията в бетона при нагряване, при нелинейно разпределение на температурите и при изстиване се определят по формули (32) и (34);

3. при изчисляване на елементи на статически неопределими конструкции по формула (133) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” вместо Mr се въвежда изразът Mr ± Mt. Моментът Mt предизвикан от въздействието на температурата, се определя съгласно указанията на чл. 35;

4. напреженията, предизвикани от въздействието на температурата, се пренебрегват в изчисленията, ако се увеличи пукнатиноустойчивостта на сеченията, като се вземат под внимание тези напрежения;

5. при определяне на усилието Р от предварително напрягане се вземат под внимание основните и допълнителните загуби на предварителното напрежение в армировката съгласно чл. 24;

6. приведената площ на сечението на нагретия елемент Ared във формули (141) и (143) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” се определя по формула (6).

Чл. 89. (1) Съпротивителният момент на приведеното сечение спрямо крайното опънато влакно, като се вземат под внимание нееластичните деформации на бетона при въздействието на температурата се определя по формулата

където

при което bs се определя по табл. 20, в зависимост от температурата на опънната и натисковата армировка, а bb се приема по табл. 10, в зависимост от температурата на бетона на нивото на опънната армировка.

(2) При изчисляване на елементи с повишена дебелина на покритието на опънната армировка (d = a/h > 1) коефициентът µ1 във формула (59) се намалява с величината 1 – 2d.

Чл. 90. Стоманобетонните елементи се изчисляват за образуване на пукнатини от въздействието на температура и многократно повтарящи се натоварвания по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като при това изчислителното съпротивление на бетона Rb,ser и Rbt,ser трябва допълнително да се умножи с коефициент за условия на работа на бетона gb1t, който се приема по табл. 16, в зависимост от температурата на бетона на нивото на опънната армировка. Максималното нормално опънно напрежение в бетона, предизвикано от натоварването, трябва да се сумира с опънното напрежение от въздействието на температурата, определено по формула (32).

Раздел II.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ ЗА ОБРАЗУВАНЕ НА НАКЛОНЕНИ ПУКНАТИНИ СПРЯМО НАДЛЪЖНАТА ОС НА ЕЛЕМЕНТА

Чл. 91. (1) Изчисляването за образуване на наклонени пукнатини спрямо надлъжната ос на елемента в условията на въздействие на температура се извършва по формули (153) и (154) на чл. 123 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като при това изчислителните съпротивления на бетона Rb,ser и Rbt,ser трябва допълнително да се умножат с коефициентите за условия на работа на бетона съответно gbt и gtt, които се приемат по табл. 10, в зависимост от температурата, както следва:

1. за правоъгълни елементи – в зависимост от температурата в центъра на тежестта на приведеното сечение;

2. за елементи с Т и двойно Т сечение – в зависимост от температурата на бетона в плоскостта на прехода от стеблото към уширението (плочата).

(2) Коефициентът a се приема за бетони със състави (съгласно табл. 9):

1. № от 1 до 3, 5 до 9, 11 и 12 – 0,01;

2. № 4, 10 и от 16 до 21 – 0,02.

Чл. 92. Изчисляването на елементи за образуване на наклонени пукнатини спрямо надлъжната ос на елемента, за действие на многократно повтарящи се натоварвания в условията на въздействие на температура се извършва по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се вземат под внимание допълнителните указания на чл. 90 и 91.

Глава единадесета.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА СТОМАНОБЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ ЗА ОТВАРЯНЕ НА ПУКНАТИНИ

Раздел I.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ ЗА ОТВАРЯНЕ НА НОРМАЛНИ ПУКНАТИНИ СПРЯМО НАДЛЪЖНАТА ОС НА ЕЛЕМЕНТА

Чл. 93. (1) За стоманобетонни елементи, изпълнени от обикновен бетон при температура на армировката до 100 °С, и от огнеупорен бетон при температура на армировката до 70 °С широчината за отваряне на нормални пукнатини спрямо надлъжната ос на елемента acrc трябва да се определя по формула (156) на чл. 126 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(2) При по-големи температури е необходимо да се отчита допълнителното отваряне на пукнатините, предизвикани от разликата в деформациите на бетона и армировката от въздействието на температурата. В този случай във формула (156) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” вместо (j1.ss) / Es се въвежда:

1. при нагряване

2. при изстиване след нагряване

където astm се определя по формула (53);

abt, acs – приемат се по табл. 14 и 15, в зависимост от температурата на армировката и продължителността на нагряването;

bs и ns – определят се по табл. 20 и 22, в зависимост от температурата на армировката;

jl – приема се съгласно чл. 94.

(3) Стойността на ss не трябва да надвишава стойността на Rs,ser за прътова армировка и 0,8 Rs,ser за армировка от телове, като Rs,ser се умножава допълнително с коефициента за условия на работа на армировката gst, който се приема по табл. 20, в зависимост от температурата на армировката.

(4) При нецентричен опън с e0 Ј 0,8h0 трябва да се взема под внимание възможната поява на пукнатини по цялата височина на сечението.

Раздел II.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ ЗА ОТВАРЯНЕ НА НАКЛОНЕНИ ПУКНАТИНИ СПРЯМО НАДЛЪЖНАТА ОС НА ЕЛЕМЕНТА

Чл. 94. (1) Широчината на отваряне на наклонени пукнатини спрямо надлъжната ос на елемента acrc в елементи, подложени на огъване с напречна армировка при въздействие на температура, се определя по формула (164) на чл. 129 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, в която модулите на еластичност на бетона Eb и на армировката Es трябва да се умножат с коефициентите bb и bs – приемат се по табл. 10 и 20, в зависимост от средната температура на напречната армировка.

(2) Коефициентът jl се приема при нагряване:

1. кратковременно – 1,0;

2. продължително – 1,5.

(3) При температура на стремената в средата на височината на сечението над 100 °С в елементи, изпълнени от обикновен бетон, и над 70 °С – при елементи изпълнени от огнеупорен бетон, е необходимо да се вземе под внимание допълнителното отваряне на наклонени пукнатини, предизвикано от различията на температурните деформации на бетона и армировката, равно на

(ast – abt)tws                      (64)

където abt, ast са съответно коефициенти на температурните деформации на бетона и стоманата при температура на стремената tw;

tw – температура на стремената в средата на височината на сечението;

s – разстоянието между стремената.

Глава дванадесета.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА СТОМАНОБЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ ЗА ЗАТВАРЯНЕ НА ПУКНАТИНИ

Чл. 95. Стоманобетонните елементи се изчисляват за затваряне на пукнатини при въздействие на температура по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като при това трябва да се вземе под внимание следното:

1. изчислителното съпротивление на армировката Rs,ser трябва допълнително да се умножи с коефициента за условия на работа на армировката gst, който се приема от табл. 20, в зависимост от температурата;

2. усилието от предварително напрягане Р се приема, като се взимат под внимание основните допълнителни загуби на предварително напрежение в армировката съгласно чл. 24;

3. опънните напрежения в армировката и натисковите – в бетона, се определят за действието на постоянните, продължителните и кратковременните натоварвания и усилия от продължителното и кратковременно нагряване.

Глава тринадесета.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА СТОМАНОБЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ НА ДЕФОРМАЦИИ

Раздел I.

ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ

Чл. 96. Деформациите (провисванията и ъглите на завъртане) на елементите на стоманобетонните конструкции, подложени на въздействието на повишени и високи температури, се изчисляват по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се имат предвид допълнителните изисквания на чл. 97 до 101.

Раздел II.

ОПРЕДЕЛЯНЕ НА КРИВИНАТА НА СТОМАНОБЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ В УЧАСТЪЦИ БЕЗ ПУКНАТИНИ В ОПЪННАТА ЗОНА

Чл. 97. (1) Кривините в елементите, подложени на огъване, нецентричен натиск и нецентричен опън, се определят в участъците без нормални пукнатини спрямо надлъжната ос на елемента по формули от (167) до (181) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се вземат под внимание следните указания:

1. при определяне на кривините (1/r)1 и (1/r)2 по формула (168) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” трябва да се има предвид следното:

а) коефициентът jb2, отчитащ влиянието на продължителното пълзене на бетона при изчисляване на продължителното нагряване, се приема по табл. 24, в зависимост от вида на бетона и средната температура на натисковата зона на сечението на бетона съгласно чл. 98;

б) коефициентът jb1 се приема по чл. 18;

в) инерционният момент на приведеното сечение Ired се определя съгласно чл. 18, като във формула (1) стойностите на

за кратковременно нагряване, в зависимост от скоростта на повишаване на температурата, и за продължителното нагряване са както при кратковременното нагряване с повишаване на температурата с 10 °С и повече.

Таблица 24

(2) Във формули (171) и (171а) на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” модулът на еластичност на армировката Es трябва да се умножи с коефициент bs, който се приема по табл. 20, в зависимост от температурата на армировката.

(3) Дадените в табл. 24 стойности за коефициента jb2 се отнасят за продължително нагряване. Стойностите за междинни температури се приемат чрез интерполация.

(4) За кратковременно нагряване и непродължително действие на натоварването се приема коефициентът jb2 = 1.

(5) При наличие на натискова армировка в елемента с µ’ . 0,7 % коефициентът jb2 се умножава с величината (1 – 0,11µ’), но се приема не по-малък от 0,6.

(6) При двуосно напрегнато състояние коефициентът се умножава с 0,8.

(7) При променливо овлажняване jb2 се умножава с 1,2.

Раздел III.

ОПРЕДЕЛЯНЕ НА КРИВИНАТА НА СТОМАНОБЕТОННИ ЕЛЕМЕНТИ В УЧАСТЪЦИ С ПУКНАТИНИ В ОПЪННАТА ЗОНА

Чл. 98. (1) Кривините на елементи, подложени на огъване, нецентричен натиск и нецентричен опън при e0 і 0,8h0, с правоъгълно Т и двойно Т сечение в участъците на опънната зона, в които се образуват нормални спрямо надлъжната ос на елемента пукнатини при въздействието на температура, се определят по формула (172) на чл. 140 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се имат предвид следните указания:

1. модулът на еластичност на бетона Eb се умножава с коефициент bb, който се приема по табл. 10, в зависимост от средната температура на натисковата зона на бетона;

2. изчислителното съпротивление на бетона Rb,ser трябва допълнително да се умножи с коефициента за условия на работа на бетона gbt, който се приема по табл. 10, в зависимост от средната температура на натисковата зона на бетона;

3. коефициентът g се приема по табл. 13, в зависимост от средната температура на натисковата зона на бетона;

(2) Средната температура на натисковата зона на бетона се приема, както следва:

1. за правоъгълни сечения – температурата на бетона на разстояние 0,2h0 от края на натиснатия ръб на сечението;

2. за Т и двойно Т сечения – средната температура на бетона на натиснатата плоча.

(3) Модулът на еластичност на армировката Es трябва да се умножава с коефициентите bs и bs, които се приемат по табл. 20 и 22, в зависимост от температурата на опънната армировка.

(4) Изчислителното съпротивление на бетона Rbt,ser трябва допълнително да се умножава с коефициента за условия на работа на бетона gtt, който се приема по табл. 10, в зависимост от температурата на нивото на опънната армировка.

(5) Коефициентът ys се определя по формула (179) на чл. 143 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като коефициентът .ls се приема по табл. 38 към чл. 144 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, както следва:

1. при изчисления за кратковременно нагряване – както за непродължително действие на натоварването;

2. при изчисления за продължително нагряване – както за продължително действие на натоварването.

(6) Съпротивителният момент на приведеното сечение Wpl се изчислява съгласно чл. 89.

(7) Коефициентът xb се приема равен на:

1. за огнеупорни бетони с клас над В7,5 – 0,9;

2. за огнеупорни бетони с клас В7,5 и по-малък – 0,7;

3. за конструкции от огнеупорен бетон, изчислявани за действие на многократно повтарящо се натоварване под въздействието на температура, независимо от класа на бетона – 1.

(8) Коефициентът a във формули (173) и (176) на чл. 142 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” трябва да се определя по формула (61), в която коефициентът bb се приема по табл. 20, в зависимост от средната температура на натисковата зона на бетона, а във формула (173) на чл. 142 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” коефициентът b се приема равен на 1,8.

Раздел IV.

ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ПРОВИСВАНИЯТА

Чл. 99. (1) Пълното провисване на елементите е равно на сумата от провисванията, обусловени от:

1. деформациите на огъване, при които провисването се получава по формула (182) на чл. 145 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”;

2. деформациите от въздействието на температурата, при които провисването ft се приема съгласно чл. 101;

3. деформациите от напречни сили, при които провисването fq се взема под внимание за елементи, подложени на огъване при l/h < 10 съгласно чл. 100.

(2) Провисването ft не се взема под внимание, ако то води до намаление на пълното провисване на елемента.

Чл. 100. (1) Провисването fq, обусловено от деформациите от напречни сили вследствие натоварването и въздействието на температурата, се определя по формула (183) на чл. 147 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се имат предвид следните допълнителни изисквания:

1. коефициентът jb2 се приема по табл. 24;

2. при определянето на модула на хлъзгане G, модулът на еластичност Eb се приема по табл. 11, като се умножава с коефициент bb, който се определя по таблица 10, в зависимост от температурата на бетона в центъра на тежестта на сечението.

(2) Инерционният момент на приведеното сечение във формула (185) на чл. 147 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” се определя съгласно чл. 18.

Чл. 101. (1) Провисването ft, обусловено от деформациите от неравномерно нагряване на бетона по височина на сечението на елемента, се определя по формулата

където (1/r)t(x) е кривината на елемента в сечението х от въздействието на температурата, като се вземе под внимание наличието на пукнатини в даденото сечение, предизвикано вследствие усилията от действието на натоварването или температурата; определя се съгласно чл. от 30 до 34;

_

M(x) – огъващият момент в сечението х в резултат от действието на единична сила, приложена по направление на търсеното преместване на елемента в сечението х по дължината на отвора, за който се търси провисването.

(2) Провисванията на сглобяемите елементи на конструкциите с едностранно армиране и заварени съединения на армировката в опънната зона на сечението се определят, като се вземе под внимание повишената деформативност на шева в съединението. При това, кривината на сглобяемия елемент в границите на съединението, определена както за целия елемент, се увеличава 5 пъти при запълване на фугата с разтвор след заваряването на съединителните накладки и 50 пъти – при запълване на фугата преди заваряването, осъществено с отчитане на зададената последователност на заваряването съгласно указанията на чл. 114.

(3) При изчисляване на свободно подпрени или конзолни греди с постоянна височина с еднакво разпределение на температурата на бетона по височина на сечението за цялата дължина на гредата провисването, предизвикано от действието на температурата, се определя по формулата

където (1/r)t е кривината от въздействието на температурата; определя се съгласно чл. 30 до 34;

s2 – коефициент, който се приема равен на:

1. за свободно подпряна греда – 1/8;

2. за конзола – 1/2.

Раздел V.

ОПРЕДЕЛЯНЕ НА КОРАВИНАТА НА ЕЛЕМЕНТИТЕ

Чл. 102. Коравината на елементи, подложени на огъване, нецентричен натиск и нецентричен опън в участъците, в които се образуват нормални спрямо надлъжната ос на елемента пукнатини в опънната зона, се определя по формулата

където величините Ired, jb1 и jb2 се приемат съгласно чл. 18 и 97. Останалите величини се приемат съгласно “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

Чл. 103. Коравината на елементи, подложени на огъване, нецентричен натиск и нецентричен опън в участъците, в които се образуват нормални спрямо надлъжната ос на елемента, пукнатини в опънната зона, се определя по формулата

където М е моментът спрямо ос, преминаваща през центъра на тежестта на сечението от въздействието на всички усилия за състоянието, за което определяме кривината, респ. коравината на елемента;

(1/r) – кривината в сечението на елемента, определена съгласно чл. 98 за съответно състояние на елемента.

Част четвърта.

КОНСТРУКТИВНИ ИЗИСКВАНИЯ

Чл. 104. При проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции, работещи в условията на въздействие на повишени и високи температури, трябва да се спазват конструктивните изисквания, дадени в “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” и указанията на чл. от 105 до 125.

Глава четиринадесета.

МИНИМАЛНИ РАЗМЕРИ НА СЕЧЕНИЯТА НА ЕЛЕМЕНТИТЕ

Чл. 105. (1) Минималните размери на сеченията на ограждащите елементи на конструкцията се определят от топлотехническите изчисления.

(2) Дебелината на монолитни сводове, куполи, плочи за покриви и подови конструкции от обикновен огнеупорен бетон се приема не по-малка от 60 mm, за плочи от лек огнеупорен бетон – не по-малка от 70 mm.

(3) Размерите на сеченията на бетонни и стоманобетонни елементи, подложени на нецентричен натиск при въздействието на повишени и високи температури, се приемат такива, че тяхната стройност lo/i, в което и да е направление, да не е по-голяма от гранично допустимите стойности, посочени в табл. 25.

Таблица 25

(4) За стоманобетонни елементи с едностранно армиране граничните стройности се приемат като за бетонни елементи.

Глава петнадесета.

БЕТОННО ПОКРИТИЕ НА АРМИРОВКАТА

Чл. 106. (1) Бетонното покритие на армировка в конструкции от обикновен бетон се приема:

1. при температура на армировката до 100 °С:

а) за надлъжната носеща армировка (обикновена и напрягаща при напрягане на опори) – по чл. 160 и чл. от 162 до 166 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”;

б) за напречната, разпределителната и конструктивната армировка по чл. 161 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”;

2. при температура на армировката над 100 °С или до 100 °С и с променливо овлажняване на бетона – увеличено с 5 mm, но не по-малко от 1,5 d.

(2) В конструкции, изпълнени от огнеупорни бетони, бетонното покритие на армировката, независимо от вида й, трябва да се увеличи в сравнение с посоченото в “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”:

1. при температура на армировката:

а) за до 200 °С – с 5 mm;

б) за над 200 °С – с 10 mm;

2. при това, минималното бетонно покритие на армировката трябва да бъде при температура на армировката:

а) за до 100 °С – 1,5 d;

б) за над 100 °С – 2,0 d;

в) за над 300 °С – 2,5 d.

Чл. 107. Бетонното покритие на армировката в края на предварително напрегнатите елементи от обикновен и огнеупорен бетон по дължината на зоната на предаване на напреженията, при температура на армировката до 100 °С, се приема в съответствие с чл. 16 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, а при по-висока температура трябва да се увеличи с 0,5 d.

Чл. 108. В предварително напрегнатите елементи, изпълнени от обикновен и огнеупорен бетон, с надлъжна армировка, напрягана върху бетон, при температура на армировката до 100 °С, разстоянието от повърхността на елемента до повърхността на канала или дебелината на бетонното покритие, когато напрягащата армировка е поставена в жлебове или извън сечението на елемента, се приема съгласно чл. 164 от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, а при по-високи температури трябва да се увеличи с 10 mm.

Чл. 109. В кухи елементи с пръстеновидно или кутиеобразно сечение при въздействие на повишени и високи температури разстоянието от прътите на надлъжната армировка до вътрешната повърхност на бетона се определя съобразно с изискванията на чл. 106.

Глава шестнадесета.

ЗАКОТВЯНЕ НА ОБИКНОВЕНАТА АРМИРОВКА

Чл. 110. (1) При определяне на дължината на закотвяне на армировката lan по формула (186) от “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” при въздействие на повишена и висока температура Rs трябва да се умножи допълнително с коефициента за условия на работа на армировката gst, който се приема по табл. 20, в зависимост от температурата на армировката; Rb трябва да се умножи допълнително с коефициента за условия на работа на бетона gbt, който се приема по табл. 10, в зависимост от температурата на бетона на ниво на армировката.

(2) При променливо овлажняване на бетона и при температура на армировката, по-висока от 200 °С, стойността на lan се увеличава с 20 %; в краищата на всеки опънат надлъжен прът да се предвижда заваряване на не по-малко от два напречни пръта.

Глава седемнадесета.

НАДЛЪЖНА АРМИРОВКА НА ЕЛЕМЕНТИТЕ

Чл. 111. (1) Надлъжната армировка на стоманобетонни елементи, изпълнени от огнеупорен бетон, трябва да се конструира в съответствие с указанията на чл. от 170 до 177 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(2) Диаметърът на надлъжната армировка в зависимост от температурата й не трябва да бъде по-голям от:

а) за до 100 °С – 28 mm;

б) за над 100 до 200 °С – 25 mm;

в) за над 200 до 300 °С – 20 mm;

г) за над 300 до 400 °С – 16 mm;

д) за над 400 °С – 12 mm.

Глава осемнадесета.

НАПРЕЧНА АРМИРОВКА НА ЕЛЕМЕНТИТЕ

Чл. 112. (1) Напречната армировка на стоманобетонните елементи, изпълнени от огнеупорен бетон, трябва да се конструира в съответствие с указанията на чл. от 178 до 189 на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(2) Диаметърът на огънатите пръти в зависимост от температурата на армировката да се приема съгласно чл. 111, ал. 2.

Глава деветнадесета.

СНАЖДАНЕ НА АРМИРОВКАТА, ЗАВАРЕНИ СЪЕДИНЕНИЯ НА АРМИРОВКАТА И НА ВБЕТОНИРАНИТЕ ЧАСТИ

Чл. 113. (1) Снаждането на армировката, заварените съединения на армировката и на вбетонираните части в конструкции от огнеупорен бетон трябва да се проектират в съответствие с изискванията на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”.

(2) Снажданията на армировката чрез застъпване без заваряване в направление на носещата армировка трябва да имат дължина на застъпване llap не по-малка от lan, определена съгласно изискванията на чл. 110. Диаметърът на снажданите чрез застъпване пръти от армировката с периодичен профил не трябва да бъде по-голям от 28 mm, а от гладка армировка – 20 mm.

(3) Не се допуска снаждане на армировката чрез застъпване без заваряване при циклично нагряване и при постоянно нагряване на опънната армировка над 100 °С.

Глава двадесета.

СЪЕДИНЯВАНЕ НА ЕЛЕМЕНТИТЕ НА СГЛОБЯЕМИ КОНСТРУКЦИИ

Чл. 114. (1) Съединенията на елементите на сглобяеми конструкции от огнеупорен бетон, трябва да се проектират в съответствие с изискванията на “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”. При заварените съединения на армировката трябва да се взема предвид последователността на заваряване на прътите към накладките. Първоначално трябва да се заваряват от едната страна на съединението, а след изстиване на накладките – от другата страна.

(2) Съединяването на стенни панели от огнеупорен бетон трябва да се предвижда с разтвор и с поставяне на бетонна вложка с размери 50х50 mm (фиг. 5а). При съединяване на панели, които покриват работното пространство на топлинен агрегат, бетонната вложка трябва да се поставя на разтвор от страна на по-слабо нагрятата страна на ребрата (фиг. 5б). Пространството между ребрата на съединяваните окачени панели с конзолни плочи трябва да се запълва с топлоизолационен материал (фиг. 5в). Широчината на фугите над сглобяемите елементи от конструкциите на топлинни агрегати трябва да се приема не по-малка от 20 mm.

Фиг. 5. Съединения на елементи на сглобяеми конструкции от огнеупорен бетон: а) съединение на ребрести панели в стени; б) съединение на ребрести панели в покривни и подови конструкции; в) съединение на ребрести панели с конзоли; г) съединение на двуслойни панели; д) съединения на панели с армировъчни скелети по целия контур; е) съединение на панели с ребра от обикновен (тежък) огнеупорен бетон по целия контур; ж) съединение на панели от лек огнеупорен бетон; 1 – обикновен (тежък) огнеупорен бетон; 2 – армировъчен скелет; 3 – лек огнеупорен бетон с клас по плътност D 1100 и по-нисък; 4 – вложка със сечение 50х50 mm от обикновен (тежък) огнеупорен бетон; 5 – прът с диаметър 6 mm; 6 – огнеупорен разтвор; 7 – ъглов профил за коравина на панела; 8 – лек огнеупорен бетон с клас по плътност D 1200 и по-висок; 9 – закотвящо приспособление; 10 – топлоизолационна прослойка с дебелина 10 – 20 mm; 11 – метален лист; 12 – съединителна накладка

(3) Съединенията между панели от лек огнеупорен бетон трябва да се запълват с разтвор, чиято марка по якост на натиск е по-ниска от якостта на бетона на облицовка, но не по-ниска от М15. Надлъжните челни повърхности на панелите трябва да имат жлебове или скосявания, които да задържат разтвора от изпадане.

Чл. 115. (1) Допуска се съединяването на армировката в съединенията на елементите на сглобяемите конструкции, изпълнени от огнеупорен бетон, да се изпълнява чрез окантващи стоманени профили, накладки или чрез застъпване на армировката (фиг. 6).

Фиг. 6. Заваряване на армировка в съединенията на елементите на сглобяемите конструкции от огнеупорен бетон: а), б) с метални планки; в) челно; г) със застъпване

(2) В съединенията на панели вбетонирваните части, които предават усилия от армировката на съединителните накладки с ексцентрицитет, трябва да бъдат закотвени в бетона чрез закотвящи пръти от армировка с периодичен профил. Дължината на закотвящите пръти, заварени челно или със застъпване към планката на вбетонирваната част, не трябва да бъде по-малка от lan, определена съгласно чл. 110.

(3) Ако необходимата изчислителна дължина на закотвящите пръти не може да се постигне поради превишаване на гранично допустимата температура на приложение на армировката, определена по изчисление (табл. 17), дължината на закотвящите пръти може да бъде намалена, като към краищата на прътите задължително се заваряват закотвящи плочки (фиг. 7).

Глава двадесет и първа.

ОТДЕЛНИ КОНСТРУКТИВНИ ИЗИСКВАНИЯ

Чл. 116. (1) Широчината на температурно-съсъхвателната фуга в зависимост от разстоянието между фугите l се определя по формулата

b = etl                         (69)

като относителното удължение на оста на елемента et се изчислява в зависимост от вида на конструкцията и от начина на нагряване съгласно указанията на чл. от 30 до 33.

(2) Широчината на температурно-съсъхвателната фуга, изчислена по формула (69), се увеличава с 30 %, ако фугата се запълва с азбесто-вермикулитов разтвор или с шнуров азбест, напоен в глинен разтвор (фиг. 8а).

Фиг. 7. Детайл на съединяването на армировката на четири панела от огнеупорен стоманобетон: 1 – армировка; 2 – вбетонирана част (шпонка); 3 – съединителна накладка; 4 – заварка; 5 – закотвяне на армировката; 6 – закотвяне на свързващата планка; 7 – закотвящи плочки

Фиг. 8. Температурни фуги в конструкциите от огнеупорен бетон:

а) фуга, запълнена с шнуров азбест; б) също, с бетонна вложка; в) също, с метален компенсатор; 1 – шнуров азбест, напоен в глинен разтвор; 2 – компенсатор; 3 – бетонна вложка; 4 – стоманен прът с диаметър 6 mm

(3) Температурно-съсъхвателните фуги в бетонните и стоманобетонните конструкции трябва да имат широчина, не по-малка от 20 mm.

(4) Температурно-съсъхвателната фуга трябва да има уширение за поставяне на бетонна вложка в случаите, когато налягането в работното пространство на топлинния агрегат не е равно на атмосферното (фиг. 8б). Бетонната вложка трябва да се поставя на сухо, без разтвор. Фугата между бетонната вложка и по-слабо нагрятата повърхност се запълва с лесно деформируем топлоизолационен материал (фиг. 8б).

(5) В пещи, където се изисква херметичност на работното пространство, на външната повърхност на температурно-съсъхвателната фуга трябва да се предвижда компенсатор (фиг. 8в).

Чл. 117. С оглед направляване на развитието на съсъхвателните пукнатини в бетона от страната на работното пространство на топлинен агрегат трябва да се предвиждат съсъхвателни фуги; фуги с широчина от 2 до 3 mm и дълбочина, равна на 1/10 от височината на сечението, но не по-малка от 20 mm, трябва да се разполагат през 600 до 900 mm в две взаимноперпендикулярни направления (фиг. 9б).

Чл. 118. Усилията от неравномерно нагряване на бетона по височина на сечението на елемента могат да се намаляват:

1. чрез изграждане на компенсационни фуги в по-силно нагрятата натискова зона на бетона (фиг. 9а); компенсационните фуги с широчина от 2 до 5 mm трябва да се разполагат през 600 до 900 mm на дълбочина, не по-голяма от 0,5 от височината на сечението на елемента, измерена перпендикулярно на действието на натисковите усилия от въздействието на температурата;

2. с повишаване на температурата на опънната армировка, разположена в по-слабо нагретия ръб на бетона, вследствие увеличаване на бетонното й покритие или направа на външна топлоизолация.

Фиг. 9. Фуги от страната на нагряваната повърхност в конструкции от 66 огнеупорен бетон: а) компенсационни; б) съсъхвателни; 1 – компенсационна фуга с широчина 2 – 5 mm; 2 – съсъхвателна фуга с дълбочина 0, 1 hf и широчина 2 – 3 mm

Чл. 119. (1) В стоманобетонни конструкции, изпълнени от огнеупорен бетон, армировката за поемане на опънните усилия по правило се поставя в близост до по-слабо нагрятата страна на сечението на елемента.

(2) Ако в конструкциите при нагряване опънните усилия се явяват откъм по-силно нагрятата страна на сечението на елемента, армировката може да поеме опънни усилия при температура, която не надвишава граничната допустима температура на приложение на армировката по изчисление (табл. 17).

(3) Допуска се увеличаване на бетонното покритие на армировката в близост до по-силно нагрятата страна на сечението на елемента до 6 пъти диаметъра на надлъжната армировка или направа на топлоизолация от лек огнеупорен бетон за понижаване температурата на армировката.

(4) На границата между бетони от различни видове трябва да се поставя конструктивна армировка от топлоустойчива стомана с диаметър, не по-голям от 4 mm, която трябва да бъде закотвена към стремената от носещия армировъчен скелет (фиг. 10).

(5) Температурата на загряване на конструктивната армировка не трябва да бъде по-голяма от граничната допустима температура на приложение на конструктивна армировка, посочена в табл. 17.

Фиг. 10. Конструкция на стоманобетонен елемент, подложен на огъване, нагрят до температура над 400 °С от страна на опънната зона:

1 – обикновен огнеупорен бетон; 2 – топлоизолационен слой от лек огнеупорен бетон; 3 – мрежа от топлоустойчива стомана с диаметър 4 mm; 4 – надлъжна носеща армировка

Чл. 120. (1) Носещите и неносещите конструкции на топлинните агрегати се изпълняват от сглобяеми еднослойни и многослойни елементи. Сглобяемите ограждащи конструкции се предвиждат по правило от блокове, плочи и панели.

(2) В двуслойните панели, проектирани от различни видове огнеупорен бетон, топлоизолационният лек огнеупорен бетон може да се предвижда както от страна на работното пространство, така и от външната страна на топлинния агрегат. За да се подобри съвместната работа на отделните слоеве на бетона, допуска се поставянето на конструктивна армировка или закотвящи приспособления. Армировката трябва да навлиза във всеки слой на бетона на дълбочина, не по-малка от 50 mm. Ако в зоната на съединяване на отделните слоеве на бетона температурата надвишава гранично допустимата температура на приложение за конструктивна армировка (табл. 17), за усилване на връзката между слоевете бетон да се предвиждат бетонни дюбели.

(3) Плочата и ребрата на ребрестите панели се проектират от обикновен огнеупорен бетон (виж фиг. 9б). В местата на свързване на ребрата с плочата се предвиждат вути. Между ребрата от по-слабо нагрятата страна трябва да се влага топлоизолация от лек огнеупорен бетон или от топлоизолационни материали, в ребрата на панелите трябва да се предвиждат армировъчни скелети, които трябва да навлизат в бетона на плочата не по-малко от 50 mm. При необходимост от понижаване на температурата на носещата армировка, поставена в ребрата, ребрата могат да излизат извън външната повърхност на топлинната изолация. Плочата на панелите се армира конструктивно със заварени мрежи от армировка с диаметър, не по-голям от 4 mm, и с разстояния между прътите не по-малко от 100 mm. Температурата на нагряване на заварената мрежа не трябва да надвишава граничната допустима температура на приложение за конструктивна армировка, дадена в табл. 17. Ако температурата на нагряване на плочата на панелите надвишава гранично допустимата температура на приложение за конструктивна армировка, плочата може да не се армира.

(4) Неносещите олекотени ограждащи конструкции да се проектират от леки огнеупорни бетони или от ефективни топлоизолационни материали, като се спазват следните изисквания:

1. в двуслойни панели с метална облицовка лекият огнеупорен бетон трябва да се закрепва със закотвящи приспособления, заварени към облицовката (фиг. 11а). Закотвящите приспособления трябва да бъдат от пръти с диаметър от 6 до 10 mm или метални ивици с размери на сечение 3х19 mm с дължина не по-малка от половината от дебелината на облицовката. При това, разстоянието между тях трябва да е не повече от 250 mm. Металният лист от облицовката, който е с дебелина най-малко 3 mm, трябва да има огънати краища или заварени “на перо” ъглови профили по контура;

2. в панелите с ребра по целия контур ребрата с правоъгълно или трапецовидно сечение трябва да се изпълняват от обикновен огнеупорен бетон, а пространството между ребрата да се запълва по цялата дебелина с топлоизолационен лек огнеупорен бетон;

3. в панелите с обрамчващ армировъчен скелет завареният армировъчен скелет трябва да се разполага по периметъра на панела откъм по-слабо нагрятата му страна (фиг. 11в).

(5) Закрепването на панелите към носещия скелет трябва да се извършва с болтове или чрез заваряване, като при това панелите да могат свободно да се преместват при нагряване.

Фиг. 11. Конструкция на панели от лек огнеупорен бетон:

а) двуслоен панел с метален лист; б) панел със скелет от обикновен (тежък) огнеупорен бетон, обхващащ целия контур; в) панел с армировъчен скелет, обхващащ целия контур; г) панел със стоманени анкери и ефективна топлоизолация; 1 – ъглов профил за коравина на панела; 2 – метален лист; 3 – закотвящи приспособления; 4 – лек огнеупорен бетон с клас по плътност D 1100 и по-нисък; 5 – лек огнеупорен бетон с клас по плътност D 1200 и по-висок; 6 – скелет, обхващащ целия контур от обикновен огнеупорен бетон; 7 – армировъчен скелет; 8 – ефективна топлоизолация; 9 – съсъхватена фуга; 10 – шайба

(6) При монолитна стоманобетонна конструкция на топлинен агрегат в ъглите между стените, както и между стените и покривната или етажните подови конструкции, от страната на работното пространство трябва да се предвиждат вути.

(7) При температура на работното пространство на топлинни агрегати, по-висока от 800 °С, ограждащата конструкция трябва да се проектира като многослойна, включваща слой от ефективен топлоизолационен материал (фиг. 11г). При това се спазват следните изисквания:

1. многослойната носеща или самоносеща конструкция от страната на работното пространство на топлинния агрегат трябва да има облицовъчна плоча от огнеупорен бетон, а от ненагряваната страна – носеща основа във вид на стоманобетонна плоча или метален лист с обрамчващи ъглови профили. Между облицовъчната плоча и носещата основа трябва да се предвиди ефективна топлоизолация;

2. за да се осигури надеждна връзка между носещия и най-външно разположения облицовъчен слой, при многослойна облицовка да се прилагат пространствени закотвящи приспособления (фиг. 12). Пространствените закотвящи приспособления се разполагат във фугите на плочестата и минераловатната изолация. Разстоянието между пространствените закотвящи приспособления се приема в границите от 0,7 до 1,0 mm, а разстоянието от края на панела до центъра на закотвящото приспособление – кратно на размерите на плочите от топлоизолацията, обикновено равно на половината от разстоянието между закотвящите приспособления. Плочата от огнеупорния бетон (фиг. 12), захваната със закотвящите приспособления при натоварване от собственото си тегло, при хоризонтално положение на панела ще работи като двуконзолна система с максимални опънни усилия при опорите.

Във връзка с това под пространствените закотвящи приспособления да се предвижда армировъчна мрежа;

Фиг. 12. Пространствен анкер в многослойна конструкция на панел със стоманобетонна носеща плоча: 1 – пространствен анкер; 2 – стоманобетон на носеща плоча; 3 – изолация от минерална вата; 4 – изолация на плочата; 5 – армировъчна мрежа; 6 – облицовъчна плоча от огнеупорен бетон

3. облицовъчната плоча от огнеупорен бетон в уедрените сглобяеми елементи да се разделя на отделни части с фуги с широчина 2 mm, при което всяка част от облицовъчната плоча се захваща към носещата основа на панела с четири или две закотвящи приспособления.

Чл. 121. (1) Конструкциите, покриващи работното пространство на топлинен агрегат, могат да бъдат свободно подпрени, окачени или монолитно свързани със стените. При отвори над 4 m трябва да се предвиждат предимно конструкции с окачени греди, плочи или панели. Изчислителната схема за работата на окачената конструкция се приема като за двуконзолна греда,при което не трябва да се 70 допуска възникването на опънни напрежения в бетона откъм страната на по-силно нагрятата повърхност. Окачените конструкции не трябва да се натоварват с външно натоварване. Върху тях се допуска направата на обходни пътеки и площадки за преминаване на обслужващия персонал.

(2) Куполите и сводовете трябва да имат стрелка на вътрешната повърхност не по-малко от 1/12 от светлия отвор. Куполите и сводовете с равнинна горна повърхност трябва да имат в петата компенсационна фуга с широчина от 20 до 40 mm и дебелина, равна на височината на сечението в ключа (фиг. 13). Фугата трябва да се запълни с леко деформируем материал и да се намаже с пет тънки слоя битумен лак. За осова линия при тези куполи и сводове се допуска да се приема дъгата от окръжността, прекарана през центъра на петата и средата на височината на сечението в центъра на отвора.

Фиг. 13. Конструкция на купол от огнеупорен бетон с технологични отвори за кръгъл топлинен агрегат: 1 – бетонен купол; 2 – компенсационна фуга с дебелина 20 – 40 mm, запълнена с лесно деформируем материал; 3 – мрежа от телове с диаметър до 6 mm, заварена към кожуха; 4 – кожух; 5 – пета на купола; 6 – работна фуга при бетонирането

(3) В куполи и сводове с равнинна горна повърхност при височина на сечението в ключа над 250 mm, освен основната носеща армировка, която е поставена откъм по-слабо нагрятата страна, е необходимо да се предвиди конструктивна мрежа от телове с диаметър, не по-голям от 6 mm, и размери на клетките, не по-малки от 100х100 mm, която трябва да се разположи в бетона с температура, ненадвишаваща гранично допустимата температура на приложение за конструктивна армировка (табл. 17). Мрежата трябва да е съединена с носещата армировка чрез стремена (фиг. 14).

Чл. 122. (1) Носещата армировка, която се прекъсва от различни технологични отвори в стоманобетонната конструкция, трябва да бъде заварена към обрамчваща отвора рамка от армировка или прокат. Размерите на обрамчващата рамка трябва да се приемат такива, че дебелината на бетона откъм страна на отвора да бъде достатъчна за осигуряване температура на рамката, която да не надвишава гранично допустимата температура на приложение на армировката или проката по изчисление съгласно табл. 17. Площта на сечението на рамката във всяко направление трябва да бъде достатъчна за поемане на усилията от прекъснатата армировка.

(2) Отвори с по-големи размери трябва да се обрамчват със затворени бордови армирани рамки. Сечението на стените на бордовите рамки се определя по изчисление за усилията от въздействие на температурата и натоварването.

Чл. 123. Фундаменти, газоходи и други съоръжения, които са разположени под земята и са подложени на нагряване, трябва да се разполагат над възможно най-високото ниво на подпочвените води. При наличие на вода трябва да се предвижда хидроизолация.

Фиг. 14. Конструкция на стоманобетонен купол с равна горна повърхност от огнеупорен бетон за кръгъл топлинен агрегат: 1 – купол; 2 – пета на купола; 3 – опорен пръстен; 4 – работна фуга при бетонирането; 5 – кожух; 6 – топлоизолационна прослойка с дебелина 20 – 40 mm; 7 – носеща армировка на опорния пръстен; 8 – компенсационна фуга с широчина 20 – 40 mm, запълнена с лесно деформируем материал; 9 – носеща армировка на купола; 10 – стреме от тел с диаметър 6 mm; 11 – мрежа от телове с диаметър 6 mm

Чл. 124. (1) Кожуси на топлинни агрегати от листова стомана може да се предвиждат, когато е необходимо да се осигури газонепроницаемост на конструкцията и когато има много отвори или места на закрепване на оборудване към конструкцията.

(2) Съединяването на кожуха с бетона трябва да се осъществява чрез армировъчни мрежи и закотвящи приспособления, заварени към кожуха (фиг. 13).

Чл. 125. Огнеупорният бетон, когато е подложен на силно изтриване откъм страната на работното пространство, трябва да се защити с метална предпазна мрежа, върху която се нанася слой от огнеупорен торкретбетон или се поставят блокове, изпълнени от най-устойчивия в тези условия огнеупорен бетон или от други огнеупорни материали.

Глава двадесет и втора.

ИЗИСКВАНИЯ, КОИТО ТРЯБВА ДА СЕ ПОСОЧВАТ В ПРОЕКТИТЕ

Чл. 126. В работните чертежи на конструкциите или обяснителната записка към проекта трябва да бъдат посочени допълнително:

1. максимална температура на нагряване на конструкцията в експлоатационни условия, приета при изчисленията;

2. видът и гранично допустимата температура на приложение;

3. класът на бетона по якост на натиск и необходимата якост на бетона при експлоатационната температура;

4. видът и класът на армировката и марката на топлоустойчивата стомана;

5. видът и честотата на овлажняване на бетона по време на експлоатация;

6. необходимата декофражна, транспортна и монтажна якост на бетона при сглобяемите елементи;

7. начините на забетониране на съединенията и възлите, марката и съставът на разтвора за запълване на фугите в съединенията на елементите.

Заключителни разпоредби

§ 1. Нормите се издават на основание чл. 201, ал. 1 от Закона за териториално и селищно устройство.

§ 2. Нормите са утвърдени със заповед на председателя на Комитета по териториално и селищно устройство № РД – 02 – 14 – 395 от 16. XI. 1989 г. и влизат в сила от 1 юли 1990 г.

§ 3. Нормите отменят “Инструкция за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции, предназначени за работа в условията на въздействие на повишени и високи температури”, отпечатана в БСА, кн. 1 от 1981 г., попр., БСА, кн. 6 -7 от 1981 г.

§ 4. Указания по прилагането на нормите дава председателят на Комитета по териториално и селищно устройство.

Приложение 1

(справочно)

ОСНОВНИ БУКВЕНИ ОЗНАЧЕНИЯ

УСИЛИЯ ОТ ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ТЕМПЕРАТУРАТА В НАПРЕЧНОТО СЕЧЕНИЕ НА ЕЛЕМЕНТИТЕ

Mt – огъващ момент;

Nt – надлъжна сила;

Qt – напречна сила.

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ПРЕДВАРИТЕЛНО НАПРЕГНАТИ ЕЛЕМЕНТИ

Р – усилие от предварителното напрягане, определено по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се отчитат загубите от предварителното напрягане в армировката, съответстващо на разглеждания стадий на работа на елемента;

ssp, ssp’ – предварителни напрежения в напрягащата армировка – съответно S и S’, които се приемат по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”, като се отчитат загубите на предварителното напрежение в армировката, съответстващи на разглеждания стадий на работа на елемента;

eep – ексцентрицитет на усилията от предварителното напрягане Р спрямо центъра на тежестта на приведеното сечение, определено по “Норми за проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции” за стойности ssp и ssp’, при отчитане на първата и втората основна група загуби;

sbp – натискови напрежения в бетона на равнището на центровете на тежестта на надлъжната армировка S и S’ след проявяване на всички основни загуби, които се определят по формула (16).

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА МАТЕРИАЛИТЕ ПРИ ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ТЕМПЕРАТУРА

Rb,tem и Rbtt – изчислителни съпротивления на бетона на натиск и опън за гранични състояния от първа група;

Rb,tem,ser и Rbtt,ser – изчислителни съпротивления на бетона на натиск и опън за гранични състояния от втора група;

Rst и Rst,ser – изчислителни съпротивления на армировката на опън за гранични състояния съответно от първа и втора група;

Rswt и Rsct – изчислителни съпротивления на напречната армировка на опън при изчисляване на сечения, наклонени към надлъжната ос на елемента за действието на напречна сила и натискова армировка за гранични състояния от първа група;

Ebt – модул на еластичност на бетона;

Est – модул на еластичност на армировката;

sst, sbtt и sb,tem – напрежения в опънната армировка, в опънатия и натиснат бетон, в сечение с пукнатини от въздействие на температурата;

ss, sbt и sb – също, от натоварването;

ss,tot, sbt,tot и sb,tot – също, от сумарното въздействие на температурата и натоварването;

att, acs и abt – коефициенти на линейно температурно разширение, температурно съсъхване и температурна деформация на бетона;

ast – коефициент на линейно температурно разширение на армировката;

astm -коефициент на температурно разширение на опънната армировка в бетона, като се отчита влиянието на работата на бетона между пукнатините, която се определя по формула (53).

ГЕОМЕТРИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ

b – широчина на правоъгълното сечение и широчина на стеблото на Т и двойно Т сечение;

bf, b’f – широчина на плочата на Т и двойно Т сечение, съответно в опънната и натисковата зона;

h – височина на правоъгълното, Т и двойно Т сечение;

hf и h’f – дебелина на плочата на Т и двойно Т сечение, съответно в опънната и натисковата зона;

a, a’ – разстояния съответно от армировката S и S` до най-близкия ръб на сечението;

h0 – полезна височина на сечението;

hu – работна височина на сечението над компенсационната фуга;

hf – височина на плочата на Т сечение;

hw – височина на стеблото на Т сечение;

(1/r) t, (1/r)cs, (1/r)csc – кривина на оста на елемента от въздействие на температурата при нагряване, при изстиване от съсъхване на бетона и при изстиване от съсъхване и пълзене на бетона;

y – разстояние от центъра на тежестта на приведеното сечение до опънатия ръб във формули (5), (14) и (15) и до по-слабо нагретия ръб във формули (23) и (30).

ys и y’s – разстояние от центъра на тежестта на приведеното сечение, съответно до армировката S и S’;

I – инерционен момент на бетонното сечение спрямо центъра на тежестта на сечението на елемента, изчислен без отчитане на температурата, както за ненагретия бетон (формула 1);

Ired – инерционен момент на приведеното сечение на елемента спрямо неговия център на тежестта, който се определя съгласно чл. 18;

ft, et – провисване и относително удължение на елемента от нагряването;

ecs и ecsc – относително скъсяване на елемента от съсъхване и от съсъхване и пълзене на бетона при изстиване.

ТЕМПЕРАТУРИ

tb – температура на бетона;

ts и t’s – температура на армировката S и S’;

ti – температура на средата от страна на източника на топлина;

te – температура на въздуха от външната страна на елемента;

tbw – температура на бетона в центъра на тежестта на приведеното сечение;

tbc – средна температура на бетона в натисковата зона;

tbu – температура на бетона в горния ръб над компенсационната фуга.

Приложение 2

(Информационно)

УКАЗАНИЯ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕТО НА ОГНЕУПОРНИ БЕТОНИ В ЕЛЕМЕНТИТЕ НА КОНСТРУКЦИИТЕ НА ТОПЛИННИ АГРЕГАТИ

Наименование на топлинния агрегат Елементи, изпълнени от огнеупорен бетон Температура на работното пространство на пещта, °С Препоръчан състав по табл. 9
1. В черната металургия:
Доменна пещ отвори за подаване на въздух 1300 -10-11
  шахта, основа на дъното 1100 7
  газоотводи и наклонен газопровод 800 19-21
  прахоуловител 800 19-21
Вагрянки за топене на чугун стени на огнището и топлинния пръстен 1300 11
Въздухонагреватели на доменна пещ стени (долна част), дъно 1100 7
  димоходни канали 800 19-21
Агломерационни машини долен колектор и газоотводи 800 19-21
  горен колектор 800 19-21
Нагревателни кладенци стени на работната камера, под,    
  подвижен капак 1300 11
Методични нагревателни пещи изолация на глисажни тръби и стени    
  на височина 1 m 1200 11
Камерни пещи за бавно охлаждане стени 800 19-21
Коксови батерии фундаменти и димоходни канали 600 16-17
      19-21
2. В цветната металургия:
Пещи с кипящ слой сводове и под с отвори 1100 7
Алуминиеви и магнезиеви електролизери дъна 1100 6,7
Термични нагреватели и отгряващи пещи стени, стени и под 1200 7,11
Прахови камери стени и покрития 800 9
Пещи за топене на парчета алуминий стени и свод 1000 9
Надземни и подземни газоходни канали дъна, стени и свод 1100 7
Фосфорни електропещи свод 1000 9
Феросплавни пещи дъно и стени 1000 6,7
Камерни пещи свод, стени, под 1200 11
Електролитни вани в цветната металургия стени 1000 6,7
3. В нефтопреработващата и нефтохимическата промишленост:
Тръбни пещи стени на конвекционната камера 1000 19-21
  сводове на конвекционната камера 1000 19-21
Каталитичен реформинг и      
хидроочистване стени, свод, подова част 1250 11,12
Надземни газоходи на тръбни пещи всички елементи 600 17, 18
Подземни газоходни канали на      
тръбни пещи всички елементи 800 6,7
4. В промишлеността за строителни материали:
Тунелни пещи за изпичане на      
обикновени глинени тухли стени и сводове на зоните за    
  подгряване и охлаждане 800 6,7
  стени и сводове на зоните за изпичане 1100 11
Въртящи се пещи за изпичане на      
циментов клинкер верижна зона и глава на пещта 1000 6, 7
Рингови пещи за изпичане на тухли покритие, стени и под 1000 6,7
5. В различните отрасли на промишлеността:
Димоходни и газоходни канали за      
температури до 350 °С стени и свод 350 2-4
Димоходни и газоходни канали за      
температури до 800 °С стени, свод 800 4,5
Парни котли, икономайзери, котли      
утилизатори облицовка на стените 800 6,7
  елементи, нагряващи се до температура    
  над 200 °С, но не повече от 800 °С 800 4,6
Калпакови пещи за метал - 800 6,7
Сушилни пещи покритие, стени, под 1000 6,7
Котли с различно предназначение облицовка на екранизираните стени 800 18-21
Нагревателни, прокатни, ковашки и      
конвейeрни пещи стени, под, глисажни и опорни тръби 1200 11
Пещи за пържене на сулфидни руди      
и концентрати стени, свод, под 1000 10
Пещи за изпичане на санитарнотехническо оборудване свод 1100 11
Пещи за електродната промишленост - 1400 12
Follow

Get every new post delivered to your Inbox.