Сп бетоны при повышенных температурах
Действующий
Дата введения 20 мая 2011 г.
Актуализированная редакция СНиП 2.03.04-84
Настоящий свод правил содержит положения по расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных сооружений из тяжелого и легкого конструкционного бетона, работающих в условиях воздействия технологических повышенных температур (от 50 до 200°С включительно), влажной среды, и тепловых агрегатов из жаростойкого бетона, армированного обычной и жаростойкой арматурой, которые эксплуатируются в условиях производственных высоких температур (свыше 200 до 1200 – 1400°С).
Приведенные в настоящем СП единицы физических величин выражены: силы – в ньютонах (Н) или в килоньютонах (кН); линейные размеры – в мм (для сечений) или в м (для элементов или их участков); напряжения, сопротивления, модули упругости – в мегапаскалях (МПа), распределенные нагрузки и усилия – в кН/м или Н/мм; температура – в°С, плотность – в .
Свод правил разработан НИИЖБ им. А.А. Гвоздева – институтом ОАО “НИЦ “Строительство”: руководитель – д-р техн. наук, проф. А.Ф. Милованов. Исполнители: д-ра техн. наук, проф. А.П. Кричевский и С.А. Фомин; кандидаты техн. наук В.Н. Горячев, Н.П. Жданова, И.Н. Заславский, В.Н. Милонов, В.Г. Петров-Денисов, В.Н. Самойленко, В.В. Соломонов, И.С. Кузнецова; инженеры Е.Н. Больных, В.А. Тарасова; при участии ООО “УралНИИстром” (канд. техн. наук Р.Я. Ахтямов).
Настоящий свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций, систематически подвергающихся воздействиям повышенных (от 50 до 200°С включительно) и высоких (свыше 200°С) технологических температур (далее – воздействия температур) и увлажнению техническим паром.
Нормы устанавливают требования по проектированию указанных конструкций, изготовляемых из тяжелого бетона средней плотности от 2200 до 2500 включительно (далее – обычный бетон) и из жаростойкого бетона плотной структуры средней плотности 900 и более.
Требования настоящего СП не распространяются на конструкции из жаростойкого бетона ячеистой структуры.
Проектировать дымовые железобетонные трубы, резервуары и фундаменты доменных печей, работающие при воздействии температуры свыше 50°С, следует с учетом дополнительных требований, предъявляемых к этим сооружениям соответствующими нормативными документами.
В настоящем СП использованы ссылки на следующие нормативные документы:
Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”
СП 63.13330.2010 “СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения”
СП 28.13330.2010 “СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии”
ГОСТ 25192-82 Бетоны. Классификация и общие технические требования
ГОСТ 13015-2003 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования
ГОСТ 14098-91 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры
ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций
ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций
ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций
ГОСТ 5949-75 Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная
Примечание – При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный материал отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящих нормах применены термины по своду правил [1] и другим нормативным документам, на которые имеются ссылки в тексте.
4.1 Бетонные и железобетонные конструкции должны быть обеспечены требуемой надежностью от возникновения всех видов предельных состояний: расчетом, выбором показателей качества материалов, назначением размеров и конструированием согласно указаниям настоящего СП. При этом должны быть выполнены технологические требования при изготовлении конструкций и соблюдены требования по эксплуатации сооружений и тепловых агрегатов, а также требования по экологии, устанавливаемые соответствующими нормативными документами.
4.2 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных температур до 200°С, следует предусматривать, как правило, из обычного бетона.
Фундаменты, которые при эксплуатации постоянно подвергаются воздействию температуры до 250°С включительно, допускается принимать из обычного бетона.
Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия высоких температур свыше 200°С, следует предусматривать из жаростойкого бетона.
Несущие элементы конструкций тепловых агрегатов, выполняемые из жаростойкого бетона, сечение которых может нагреваться до температуры выше 1000°С, допускается принимать только после их опытной проверки.
4.3 Циклический нагрев – длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция периодически подвергается повторяющемуся нагреву с колебаниями температуры более 30% расчетного значения при длительности циклов от 3 ч до 30 сут.
Постоянный нагрев – длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция подвергается нагреву с колебаниями температуры до 30% расчетного значения.
4.4 Для конструкций, работающих под воздействием температуры выше 50°С в условиях периодического увлажнения паром, технической водой и конденсатом, расчет допускается производить только на воздействие температуры и нагрузки без учета периодического увлажнения. При этом в расчете сечения не должны учитываться крайние слои бетона толщиной 20 мм с каждой стороны, подвергающиеся замачиванию в течение 7 ч, и толщиной 50 мм при длительности замачивания бетона более 7 ч или должна предусматриваться защита поверхности бетона от периодического замачивания.
Окрашенная поверхность бетона или гидроизоляционные покрытия этих конструкций должны быть светлых тонов.
4.5 Конструкции рассматриваются как бетонные, если их прочность обеспечена одним бетоном. Бетонные элементы применяют преимущественно на сжатие при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента при постоянном нагреве. Бетонные элементы из жаростойкого бетона применяют в конструкциях, которые не являются несущими (футеровка).
4.6 Жаростойкие бетоны в элементах конструкций тепловых агрегатов следует применять в соответствии с рекомендуемым приложением А.
Классы жаростойкого бетона по предельно допустимой температуре применения в соответствии с ГОСТ 20910 в зависимости от вида вяжущего, заполнителей, тонкомолотых добавок и отвердителя приведены в таблице 5.1.
4.7 Бетонные и железобетонные конструкции, работающие в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует рассчитывать на основе положений СП 63.13330 и свода правил [1] с учетом дополнительных требований, изложенных в настоящем своде правил.
Источник
Версия для печати
Таблица Ж.1 – Требования к морозостойкости бетона конструкций, работающих в условиях знакопеременных температур
| Условия работы конструкций | Марка бетона по морозостойкости1), не ниже | |
|---|---|---|
| Характеристика режима | Расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С | |
| 1 Попеременное замораживание и оттаивание: в насыщенном состоянии при действии морской воды, минерализованных, в том числе надмерзлотных вод, противогололедных реагентов | Ниже -40 | F2450 |
| Ниже -20 до -40 включ. | F2300 | |
| Ниже -5 до -20 включ. | F2200 | |
| -5 и выше | F2100 | |
| в насыщенном состоянии при действии пресных вод | Ниже -40 | F1400 |
| Ниже -20 до -40 включ. | F1300 | |
| Ниже -5 до -20 включ. | F1200 | |
| -5 и выше | F1150 | |
| в условиях эпизодического увлажнения (например, надземные конструкции, подвергающиеся атмосферным воздействиям) | Ниже -40 | F1300 |
| Ниже -20 до -40 включ. | F1200 | |
| Ниже -5 до -20 включ. | F1150 | |
| -5 и выше | F1100 | |
| в условиях воздушно-влажного состояния, в отсутствии эпизодического увлажнения (например, конструкции, подвергающиеся воздействию окружающего воздуха, но защищенные от воздействия атмосферных осадков) | Ниже -40 | F1200 |
| Ниже -20 до -40 включ. | F1100 | |
| Ниже -5 до -20 включ. | F175 | |
| -5 и выше | F150 | |
| 2 Одноразовое, в течение года, воздействие температуры, °С, в водонасыщенном состоянии (например, конструкции, находящиеся в грунте или под водой) | Ниже -40 | F1200 |
| Ниже -20 до -40 включ. | F1150 | |
| Ниже -5 до -20 включ. | F1100 | |
| -5 и выше | F175 | |
Примечания | ||
Таблица Ж.2. Требования к морозостойкости бетона и раствора стеновых конструкций
| Условия работы конструкций | Минимальная марка бетона по морозостойкости наружных стен отапливаемых зданий из бетона | |||
|---|---|---|---|---|
| Относительная влажность внутреннего воздуха помещения φint≤, % | Расчетная зимняя температура наружного воздуха1), °С | ячеистого | легкого, поризованного | тяжелого и мелкозернистого |
| φint>75 | Ниже -40 | F100 | F1100 | F1200 |
| Ниже -20 до -40 включ. | F75 | F175 | F1100 | |
| Ниже -5 до -20 включ. | F50 | F150 | F175 | |
| -5 и выше | F150 | F135 | ||
| 60<φint≤75 | Ниже -40 | F75 | F175 | F1100 |
| Ниже -20 до -40 включ. | F50 | F150 | F150 | |
| Ниже -5 до -20 включ. | F35 | F135 | – | |
| -5 и выше | F25 | F125 | – | |
| φint≤60 | Ниже -40 | F50 | F150 | F175 |
| Ниже -20 до -40 включ. | F35 | F135 | – | |
| Ниже -5 до -20 включ. | F25 | F125 | – | |
| – 5 и выше | F15 | F125 | – | |
| 1)Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается по СП 131.13330 как температура наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92. | ||||
Таблица Ж.3 Требования к железобетонным конструкциям, эксплуатирующимся при воздействии газовых и твердых агрессивных сред
| Группа арма- турной стали | Класс арматуры1) | Категория требований к трещиностойкости и предельно допустимая ширина непродолжительного и продолжительного раскрытия трещин, мм,2) в среде | Минимальное значение толщины защитного слоя бетона3), мм (над чертой), и марка бетона по водонепроницаемости4) (под чертой) в среде | ||||
| слабо- агрес- сивной | средне- агрес- сивной | сильно- агрес- сивной | слабо- агрес- сивной | средне- агрес- сивной | сильно- агрес- сивной | ||
| Конструкции без предварительного напряжения | |||||||
| I | А240, А400, А500, Вp500 В500 | 3/0,25 (0,20) | 35)/0,15(0,10) | 35)/0,10(0,05) | 25/W4 | 25/W6 | 25/W8 |
| Конструкции с предварительным напряжением | |||||||
| II | А600, | 2/0,15(0,10) | 1/0 | 1/- | 25/W6 | 25/W8 | 25/W8 |
| ppА8006), А10006) | 2/0,15(0,10) | 1/- | 1/- | 25/W6 | 25/W8 | 25/W8 | |
| ppВp1200 Вp13007), Вp14007), Вp15007), Вp16007) К 1400 (K7), К 1500 (K7), К 1600 К 1700 | 2/0,10 | 1/- | 1/- | 25/W8 | 25/W8 | 25/W8 | |
| III | Арматура композитная полимерная | Ширина раскрытия трещин, минимальная толщина защитного слоя и марка бетона по водонепроницаемости не нормируются | |||||
| 1) Обозначения классов арматуры приняты в соответствии с СП 63.13330. Классы арматуры, методы ее изготовления и эксплуатационные характеристики принимаются в соответствии с нормативными документами. 2)Над чертой – категория требований к трещиностойкости; под чертой – допустимая ширина непродолжительного и продолжительного (в скобках) раскрытия трещин. 3) Значение толщины защитного слоя для сборных железобетонных конструкций, для монолитных конструкций его следует увеличивать на 5 мм. 4)Марки бетона по водонепроницаемости для средне- и сильноагрессивных сред даны для условия наличия изоляционных покрытий. При отсутствии покрытий марки бетона по водонепроницаемости должны быть увеличены и назначаются в каждом конкретном случае в зависимости от вида конструкций и условий воздействия среды. 5)В конструкциях без предварительного напряжения арматура классов А400, А500 и А600, подвергаемая при изготовлении термомехамическому упрочнению, допускается к применению при условии подтверждения стойкости против коррозионного растрескивания испытаниями продолжительностью не менее 40 ч. 6)В конструкциях с предварительным напряжением арматура классов А600, А800, А1000, подвергаемая при изготовлении термомеханическому упрочнению, допускается к применению при условии подтверждения стойкости против коррозионного растрескивания испытаниями продолжительностью не менее 100 ч. 7) Высокопрочная проволока может выпускаться гладкой или периодического профиля. | |||||||
Таблица Ж.4 – Требования к железобетонным конструкциям при воздействии агрессивных жидких сред
| Группа арма- турной стали | Класс арматуры1) | Категория требований к трещиностойкости и предельно допустимая ширина непродолжительного и продолжительного раскрытия трещин, мм,2)в среде | Минимальное значение толщины защитного слоя бетона3), мм (над чертой), и марка бетона по водонепроницаемости4)(под чертой) в среде | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| слабо- агрес- сивной | средне- агрес- сивной | сильно- агрес- сивной | слабо- агрес- сивной | средне- агрес- сивной | сильно- агрес- сивной | ||
| Конструкции без предварительного напряжения | |||||||
| I | А240, А400, А500, А600 Вp500 В500 | 3/0,20(0,15) | 35)/0,15(0,10) | 35)/0,10(0,05) | 20/W4 | 20/W6 | 25/W8 |
| Конструкции с предварительным напряжением | |||||||
| II | А600, | 2/0,15(0,10) | 1/- | 1/- | 25/W6 | 25/W8 | 25/W8 |
| pА8006), А10006) | 2/0,15(0,10) | 1/- | 1/- | 25/W6 | 25/W8 | 25/W8 | |
| pВp12007) Вp13007), Вp14007), Вp15007), Вp16007) К 1400 (K7), К 1500 (K7), К 1600 К 1700 | 2/0,10 | 1/- | 1/- | 25/W8 | 25/W8 | 25/W8 | |
| III | Арматура композитная полимерная | Ширина раскрытия трещин, минимальная толщина защитного слоя и марка бетона по водонепроницаемости не нормируются | |||||
p1)Обозначения классов арматуры приняты в соответствии с СП 63.13330. Классы арматуры, методы ее изготовления и эксплуатационные характеристики принимаются в соответствии с нормативными документами. 2)Над чертой – категория требований к трещиностойкости; под чертой – допустимая ширина непродолжительного и продолжительного (в скобках) раскрытия трещин. 3)Значение толщины защитного слоя для сборных железобетонных конструкций, для монолитных конструкций его следует увеличивать на 5 мм. 4)Марки бетона по водонепроницаемости для средне- и сильноагрессивных сред даны для условия наличия изоляционных покрытий. При отсутствии покрытий марки бетона по водонепроницаемости должны быть увеличены и назначаются в каждом конкретном случае в зависимости от вида конструкций и условий воздействия среды. 5)В конструкциях без предварительного напряжения арматура классов А400, А500 и А600, подвергаемая при изготовлении термомеханическому упрочнению, допускается к применению при условии подтверждения стойкости против коррозионного растрескивания испытаниями продолжительностью не менее 40 ч. 6)В конструкциях с предварительным напряжением арматура классов А600, А800, А1000, подвергаемая при изготовлении термомеханическому упрочнению, допускается к применению при условии подтверждения стойкости против коррозионного растрескивания испытаниями продолжительностью не менее 100 ч. 7)Высокопрочная проволока может выпускаться гладкой или периодического профиля. Примечания 1 При возможной фильтрации через трещины жидкие среды оцениваются как средне- и сильноагрессивные по отношению к стальной арматуре. Защита от коррозии железобетонных конструкций осуществляется исключением фильтрации совместным применением методов первичной и вторичной защиты. 2 В средах, характеризующихся периодическим смачиванием и капиллярным всасыванием растворов хлоридов, трещины шириной раскрытия более 0,10 (0,05) мм в бетоне защитного слоя железобетонных конструкций не допускаются. | |||||||
Таблица Ж.5 – Требования к защитному слою бетона железобетонных конструкций, эксплуатирующихся при воздействии диоксида углерода
| Концентрация диоксида углерода в воздухе, мг/м | Толщина защитного слоя, мм | Максимальное допустимое значение коэффициента диффузии D·104, см2/с, диоксида углерода в бетоне железобетонных конструкций со сроком эксплуатации, лет | ||
|---|---|---|---|---|
| 20 | 50 | 100 | ||
| До 600 | 10 | 1,14 | 0,45 | 0,23 |
| 15 | 2,57 | 1,03 | 0,51 | |
| 20 | 4,57 | 1,83 | 0,91 | |
| От 600 до 6000 | 10 | 0,26 | 0,10 | 0,05 |
| 15 | 0,46 | 0,18 | 0,09 | |
| 20 | 0,71 | 0,28 | 0,14 | |
<< назад / к содержанию СП 28.13330.2017 / вперед >>
Источник