БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ,
ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ
В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ
ПОВЫШЕННЫХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР

СНиП 2.03.04-84

ГОССТРОЙ СССР

РАЗРАБОТАНЫ НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. А. Ф. Милованов — руко­водитель темы; кандидаты техн. наук В. Н. Горячев, В. М. Милонов, В. Н. Сямойленко) с участием ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР (В. А. Тарасова), Макеевского ИСИ Минвуза Украинской ССР (канд. техн. наук А. П. Кричевский), Харьковского Промстройннипроекта Госстроя СССР (кандидаты техн. наук И. Н. Заславский, С. Л. Фомин).

ВНЕСЕНЫ НИИЖБ Госстроп СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (В. М. Скубко).

С введением в действие СНиП 2.03.04-84 "Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур" с 1 января 1986 г. утрачивает силу "Инструкция по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышен­ных и высоких температур" (СН 482-76).

При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале “Бюллетень строительной техники” Госстроя СССР и информационном указателе “Государственные стандарты СССР” Госстандарта.

Настоящие нормы и правила распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в усло­виях систематического воздействия повышенных (от 50 до 200 °С включительно) и высоких (свыше 200 °С) технологических температур (далее — воздействия температур).
Нормы устанавливают требования по проектиро­ванию указанных конструкций, изготовляемых из конструкционного тяжелого бетона средней плотности от 2200 до 2500 кг/м3 включительно (далее — обычный бетон) и из жаростойкого бетона плотной структуры средней плотности 900 кг/м3 и более.
Требования настоящих норм не распространя­ются на конструкции из жаростойкого бетона ячеистой структуры.
Проектировать железобетонные дымовые 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.
Основные буквенные обозначения, принятые в настоящих нормах согласно СТ СЭВ 1565-79, приве­дены в справочном приложении 1.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных температур, 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, 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.
Жаростойкие бетоны в элементах конструкций тепловых агрегатов следует применять в соответ­ствии с рекомендуемым приложением 2.
Классы жаростойкого бетона по предельно допус­тимой температуре применения в соответствии с ГОСТ 20910-82 в зависимости от вида вяжущего, заполнителей, тонкомолотых добавок и отвердителя приведены в табл. 9.
1.2. Для конструкций, работающих под воздей­ствием температуры выше 50 °С в условиях перио­дического увлажнения паром, технической водой и конденсатом, необходимо соблюдать требования пп. 1.8, 2.4, 2.6 — 2.8, 2.11 и 5.7. При невозмож­ности обеспечения указанных требований расчет таких конструкций 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.
1.3. Циклический нагрев — длительный темпе­ратурный режим, при котором в процессе экс­плуатации конструкция периодически подвергается повторяющемуся нагреву с колебаниями температуры болев 30 % расчетной величины при длительности циклов от 3 ч до 30 дней.
Постоянный нагрев — длительный температур­ный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция подвергается нагреву с колебаниями температуры до 30 % расчетной величины.
1.4. При проектировании конструкций из жаро­стойких бетонов по ГОСТ 20910—82 необходимо учитывать дополнительные требования к исход­ным материалам для жаростойких бетонов, под­бору их состава и технологии приготовления, а также особенности производства работ по требо­ваниям СН 156-79.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.5. Бетонные и железобетонные конструкции, работающие в условиях воздействия повышен­ных и высоких температур, следует рассчитывать

на основе положений СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований, изложенных в настоящих нормах и правилах.
При расчете бетонных и железобетонных кон­струкции необходимо учитывать изменения меха­нических и упругопластических свойств бетона и арматуры в зависимости от температуры воздействия. При этом усилия, деформации, образование, раскрытие и закрытие трещин определяют от воз действия нагрузки (включая собственный вес) и температуры.
Расчетные схемы и основные предпосылки для расчете бетонных и железобетонных конструкций должны устанавливаться в соответствии с усло­виями их действительной работы в предельном состоянии с учетом в необходимых случаях пластических свойств бетона и арматуры, наличия трещин в растянутом бетоне, а также влияния усадки и ползучести бетона как при нормальной температуре, так и при воздействии повышенных и высоких температур.
1.6. Расчет конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, должен производиться на все возможные неблагоприятные сочетания нагрузок от собственного веса, внешней нагрузки и температуры с учетом длитель­ности их действия и в случав необходимости — осты­вания.
Расчет конструкций с учетом воздействия повы­шенных и высоких температур необходимо произ­водить для следующих основных расчетных стадий работы:
кратковременный нагрев — первый разогрев конструкции до расчетной температуры;
длительный нагрев — воздействие расчетной температуры в период эксплуатации.
Расчет статически определимых конструкций по предельным состояниям первой и второй групп (за исключением расчета по образованию трещин) следует вести только для стадии длительного нагрева. Расчет по образованию трещин необходимо производить для стадий кратковременного и дли­тельного нагрева с учетом усилий, возникающих от нелинейного распределения температуры бетона по высоте сечения элемента.
Расчет статически неопределимых конструкций и их элементов по предельным состояниям первой и второй групп должен производиться:
а) на кратковременный нагрев конструкции по режиму согласно СНиП III-15-76, когда возни­кают наибольшие усилия от воздействия темпера туры (см. п. 1.10). При этом жесткость элементов в конструкции определяется по указаниям пп. 4.17 и 4.18 как от кратковременного действия всех нагрузок и в зависимости от скорости нагрева;
б) на длительный нагрев — воздействие на конструкцию расчетной температуры в период эксплуатации, когда происходит снижение прочности и жесткости элементов в результате воздействия длительного нагрева и нагрузки.
При этом жесткость элементов определяется по указаниям пп. 4.17 и 4.18 как от длительного воздействия всех нагрузок.
Расчетная технологическая температура принимается равной температуре среды цеха или рабочего пространства теплового агрегата, указанной в задании на проектирование.
Расчетные усилия и деформации от кратковременного и длительного нагревов определяются с учетом коэффициента надежности по температуре по указаниям п. 1.27.
1.7. Величины нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности, коэффициентов соче­таний, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные длительные, кратковременные, особые следует принимать в соответствии с требо­ваниями СНиП II-6-74 с учетом дополнительных указаний СНиП 2.03.01-84.
Нагрузки и воздействия температуры, учитываемые при расчете конструкции по предельным состоя­ниям первой и второй групп, следует принимать по табл. 1 и 2.
При расчете по прочности в необходимых слу­чаях должны учитываться особые нагрузки с коэф­фициентами надежности по нагрузке gf, принимае­мыми по соответствующим нормативным документам. При этом усилия, вызванные действием температуры, не учитываются.
1.8. К трещиностойкости конструкций (или их частей) должны предъявляться требования СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных указа­ний настоящего пункта.
Категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций в зависимости от условий их работы, вида арматуры, а также вели­чины предельно допустимой ширины раскрытия трещин с учетом воздействия температуры на элементы, эксплуатируемые в условиях неагрессивной среды, для обеспечения сохранности арма­туры приведены в табл. 3.
1.9. Определение усилий в статически неопреде­лимых конструкциях от внешней нагрузки, соб­ственного веса и воздействия повышенных и высо­ких температур производят по правилам строи­тельной механики методом последовательных приближений. При этом жесткость элементов опре­деляют с учетом неупругих деформаций и наличия трещин в бетоне от одновременного действия внеш­ней нагрузки, собственного веса и температуры.
1.10. При кратковременном нагреве усилия от воздействия температуры в элементах статически неопределимых конструкций должны определяться в зависимости от состава бетона (см. табл. 9) и температуры нагрева, вызывающей наибольшие усилия:
а) при нагреве бетона № 1 свыше 50 до 250 °С — по расчетной температуре;
б) при нагреве бетонов № 2—11, 23 и 24 свыше 200 до 500 °С — по расчетной температуре; при нагреве свыше 500 °С — при 500 °С;
в) при нагреве бетонов № 12—21, 29 и 30 свыше 200 до 400 °С — по расчетной температуре, при нагреве свыше 400 °С — при 400 °С.
Для конструкций, находящихся на наружном воздухе, расчет наибольших усилий от воздействия температур выполняют по расчетной температуре воздуха по требованию п. 1.40.

Таблица 1

Примечания: 1. Бетонные конструкции рассчитываются только по прочности.
2. При расчете статически неопределимых конструкций кроме сочетаний воздействий температуры и нагрузок, указанных в настоящей таблице, в необходимых случаях следует проверить другие возможные неблагоприятные сочетания воздействий, в том числе и при остывании.
3. В статически неопределимых конструкциях допускается производить расчет:
а) при кратковременном нагреве только на наибольшие усилия от воздействия температуры, если усилия от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок вызывают напряжения сжатия в бетоне sb ? 0,1 МПа;
б) при длительном нагреве выше 700 °С — на совместное воздействие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок без учета усилий от длительного нагрева.
4. При расчете на кратковременный нагрев длительная нагрузка учитывается как кратковременная.
5. Коэффициент надежности по температуре gt должен приниматься по указаниям п. 1.27.