Свод правил СП 27.13330.2017 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур. Актуализированная редакция СНиП 2.03.04-84 (с Изменениями № 1, 2 ред. от 19.11.2024).

        СП 27.13330.2017

СВОД ПРАВИЛ

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

 Concrete and reinforced concrete structures intended for the service in elevated and high temperatures

 Актуализированная редакция

СНиП 2.03.04-84

ОКС 91.080.99

     Дата введения 2017-11-16

 Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ: Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) - институт АО "НИЦ "Строительство"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 15 мая 2017 г. N 786/пр и введен в действие с 16 ноября 2017 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 27.13330.2011 "СНиП 2.03.04-84 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур"

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 15 декабря 2020 г. N 788/пр c 16.06.2021; Изменение № 2, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 19 ноября 2024 г. № 773/пр c 20.12.2024

 Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в Федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании" [1], от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" [2].

Настоящий свод правил содержит основные положения по расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений из тяжелого и легкого конструкционного бетона, работающих в условиях воздействия повышенных технологических температур (от 50°С до 200°С включительно) с учетом влажной среды, а также тепловых агрегатов из жаростойкого бетона, армированного обычной и жаростойкой арматурой, которые эксплуатируются в условиях воздействия высоких технологических температур (свыше 200°С до 1400°С).

Свод правил разработан коллективом НИИЖБ им.А.А.Гвоздева АО "НИЦ "Строительство" под руководством д-ра техн. наук, проф. А.Ф.Милованова. Исполнители: канд. техн. наук И.С.Кузнецова, Л.А.Титова, М.Ю.Титов; мл. науч. сотр. В.Г.Рябченкова и М.П.Корнюшина, ведущий инженер Ю.С.Рянзина.

В разработке свода правил приняли участие канд. техн. наук Р.Я.Ахтямов, ст. науч. сотр. Р.Р.Ахтямов (ООО "УралНИИстром").

Изменение N 1 к настоящему своду правил разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель работы - канд. техн. наук Д.В.Кузеванов, д-р техн. наук В.Ф.Степанова, канд. техн. наук И.C.Кузнецова, Р.Ш.Шарипов, А.В.Бучкин, Л.А.Титова, В.Г.Рябченкова).

Изменение № 2 к настоящему своду правил разработано авторским коллективом НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель организации-разработчика - канд. техн. наук Д.В.Кузеванов; ответственные исполнители - канд. техн. наук И.С.Кузнецова, В.Г.Рябченкова, Я.В.Зубова).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

 1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся систематическим воздействиям повышенных (от 50°С до 200°С включительно) и высоких (свыше 200°С) технологических температур (далее - воздействия температур) и увлажнению техническим паром.

Свод правил устанавливает требования по проектированию указанных конструкций, изготовляемых из обычных тяжелых бетонов средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м

и жаростойких бетонов плотной структуры средней плотностью от 600 до 2900 кг/м

.

Проектирование специальных железобетонных конструкций (резервуаров дымовых труб, емкостей, фундаментов доменных печей и др.), подвергающихся систематическому воздействию температур свыше 50°С, следует проводить с учетом дополнительных требований, предъявляемых к этим сооружениям соответствующими нормативными документами.

Требования настоящего свода правил не распространяются на конструкции из жаростойкого бетона ячеистой структуры.

Свод правил не распространяется на определение огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

 2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 390-2018 Изделия огнеупорные шамотные и полукислые общего назначения. Технические условия

ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия

ГОСТ 2694-78 Изделия пенодиатомитовые и диатомитовые теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 2850-2022 Картон хризотиловый. Технические условия

ГОСТ 4157-2023 Изделия огнеупорные динасовые. Технические условия

ГОСТ 4543-2016 Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия

ГОСТ 4689-94 Изделия огнеупорные периклазовые. Технические условия

ГОСТ 5040-2015 Изделия огнеупорные теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 5381-93 Изделия высокоогнеупорные хромитопериклазовые. Технические условия

ГОСТ 5632-2014 Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 5949-2018 Металлопродукция из сталей нержавеющих и сплавов на железоникелевой основе коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных. Технические условия

ГОСТ 9573-2012 Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 10499-95 Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна. Технические условия

ГОСТ 10888-93 Изделия высокоогнеупорные периклазохромитовые для кладки сводов сталеплавильных печей. Технические условия

ГОСТ 12865-67 Вермикулит вспученный

ГОСТ 12871-2013 Хризотил. Общие технические условия

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 14098-2014 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры

ГОСТ 20901-2016 Изделия огнеупорные для кладки воздухонагревателей и воздухопроводов горячего дутья доменных печей. Технические условия

ГОСТ 20910-2019 Бетоны жаростойкие. Технические условия

ГОСТ 21880-2022 Маты из минеральной ваты прошивные теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 24704-2015 Изделия огнеупорные корундовые и высокоглиноземистые. Технические условия

ГОСТ 24748-2003 Изделия известково-кремнеземистые теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования

СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4, № 5)

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4, № 5, № 6)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4)

СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями № 1, № 2)

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями № 1, № 3, № 4, № 5, № 6)

СП 83.13330.2016 "СНиП III-24-75 Промышленные печи и кирпичные трубы"

СП 131.13330.2020 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменениями № 1, № 2)

СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования (с изменением № 1)

СП 297.1325800.2017 Конструкции фибробетонные с неметаллической фиброй. Правила проектирования (с изменениями № 1, № 2)

СП 360.1325800.2017 Конструкции сталефибробетонные. Правила проектирования (с изменением № 1)

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

 3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 анкер: Крепежная деталь (элемент крепления) из круглого или профилированного металлического профиля.

3.2 высокая температура: Эксплуатационная температура воздействия на конструкции в диапазоне от 200°С до 1800°C.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.3 длительный нагрев: Воздействие расчетной температуры в период эксплуатации (различают постоянный и циклический длительный нагрев).

3.4 жаростойкий бетон: Тяжелый и легкий бетоны плотной структуры, применяемые в бетонных и железобетонных конструкциях, работающих в условиях воздействия высоких технологических температур.

3.5 кратковременный нагрев: Первый разогрев конструкции до расчетной температуры при ее изготовлении.

3.6

обычный бетон:

Тяжелый бетон средней плотностью от 2200 до 2500 кг/см

, применяемый в железобетонных конструкциях, работающих в условиях воздействия повышенных технологических температур.

3.7 постоянный нагрев: Длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция подвергается нагреву с колебаниями температуры до 30% расчетного значения.

3.8 повышенная температура: Эксплуатационная температура воздействия на бетонные и железобетонные конструкции в интервале от 50°С до 200°С включительно.

3.8а температура стеклования полимерной матрицы: Среднее значение диапазона температур, при которой тот или иной вид полимерного связующее (матрица) изменяет свои свойства в результате фазового перехода из твердого и жесткого состояния в высокоэластичное или вязкотекучее состояние при нагревании.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

3.9 футеровка: Ненесущий элемент конструкции теплового агрегата, работающего в условиях воздействия высоких температур, представляющий собой защитную внутреннюю облицовку печей, топок, дымовых труб и других нагреваемых поверхностей, выполняемую из жаростойких тяжелых и легких бетонов.

3.10 циклический нагрев: Длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция периодически подвергается повторяющемуся нагреву с колебаниями температуры более 30% от расчетной величины при длительности циклов от 3 ч до 30 дней.

3.11 температура эксплуатации: Диапазон рабочих температур, воздействующих на конструкцию или агрегат в проектном режиме эксплуатации.

(Введен дополнительно, Изм. № 2).

 4 Общие указания

 Основные положения

4.1 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных температур до 200°С, следует предусматривать 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 свыше 1000°С, допускается применять только после опытной проверки.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.2 При проектировании зданий, сооружений и тепловых агрегатов должны приниматься конструктивные схемы, обеспечивающие необходимую прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость конструкции на всех стадиях возведения и при эксплуатации.

Выбор конструктивных решений следует проводить, исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, за счет:

- применения эффективных строительных материалов и конструкций;

- снижения веса конструкций;

- наиболее полного использования физико-механических свойств материалов;

- использования местных строительных материалов;

- соблюдения требований по экономному расходованию основных строительных материалов.

В процессе конструирования тепловых агрегатов необходимо учитывать технологические требования к их изготовлению, требования по эксплуатации сооружений и тепловых агрегатов, а также требования по экологии, устанавливаемые соответствующими нормативными документами.

4.3 В настоящем своде правил приняты следующие наименования бетонов:

- обычный - по ГОСТ 25192,

- жаростойкий - по ГОСТ 20910.

Жаростойкие бетоны в элементах конструкций тепловых агрегатов следует применять в соответствии с приложением В.

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. Предельно допустимой температурой применения считается максимальная температура нагрева бетона, при которой значения остаточной прочности и температуры деформации под нагрузкой соответствуют требованиям ГОСТ 20910-2019 (пункт 4.4.6).

При проектировании конструкций из жаростойких бетонов по ГОСТ 20910 необходимо учитывать дополнительные требования к исходным материалам для жаростойких бетонов, подбору состава и технологии их изготовления, а также специфику производства работ по возведению конструкций из жаростойких бетонов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4.4 В сборных конструкциях, предназначенных для работы в условиях повышенных и высоких температур, особое внимание следует уделять прочности и долговечности соединений элементов. Конструкции узлов и соединений элементов должны обеспечивать надежную передачу усилий, прочность самих элементов в зоне стыка, а также связь дополнительно уложенного бетона в стыке с бетоном конструкции.

4.5 Для конструкций, эксплуатирующихся в условиях периодического увлажнения паром, технической водой и конденсатом, необходимо учитывать требования 4.7-4.11, 5.2, 5.5-5.11, 5.13-5.23, 5.28, 9.17.

При невозможности обеспечения указанных требований расчет таких конструкций допускается проводить только на воздействие температуры и нагрузки, без учета периодического увлажнения. При этом в расчетном сечении конструкции не должны учитываться крайние слои бетона толщиной 20 мм с каждой стороны, подвергающиеся замачиванию до 7 ч, и толщиной 50 мм - при длительности замачивания бетона более 7 ч, либо должна предусматриваться защита поверхности бетона от периодического замачивания.

Окрашенные поверхности бетона или гидроизоляционные покрытия этих конструкций должны быть светлых тонов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.6 Конструкции рассматриваются как бетонные, если их прочность обеспечена одним бетоном. Бетонные элементы применяют 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).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

 Основные расчетные требования

4.7 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует рассчитывать на основе положений СП 63.13330 по двум группам предельных состояний (по несущей способности и по пригодности к нормальной эксплуатации) с учетом дополнительных требований, изложенных в настоящем своде правил.

Расчеты должны обеспечивать надежность бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, как на стадии их изготовления, так и в течение всего срока их службы в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями.

4.8 При расчете бетонных и железобетонных конструкций 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 с учетом воздействия нагрузки (включая собственный вес) и температуры.

Расчетные схемы и основные предпосылки для расчета бетонных и железобетонных конструкций следует устанавливать 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.

4.9 Расчет конструкции с учетом воздействия повышенных и высоких температур необходимо проводить для следующих основных расчетных стадий работы:

- кратковременный нагрев - первый разогрев конструкции до расчетной температуры на стадии ее изготовления;

- 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) проводят на длительный нагрев. Расчет по образованию трещин проводят на кратковременный и длительный нагрев с учетом усилий, возникающих от нелинейного распределения температур бетона по высоте сечения элемента.

Расчет статически неопределимых конструкций и их элементов по предельным состояниям первой и второй групп следует проводить:

а) на кратковременный нагрев конструкции по режиму, когда возникают наибольшие усилия от воздействия температуры, согласно 4.14. При этом жесткость элементов конструкции определяется от кратковременного действия всех нагрузок и нагрева;

б) на длительный нагрев - при воздействии 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 от длительного воздействия всех нагрузок и нагрева.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.10 Расчетную технологическую температуру принимают равной температуре среды цеха или рабочего пространства теплового агрегата, указанной в задании на проектирование.

Расчетные усилия и деформации от кратковременного и длительного нагрева определяют с учетом коэффициента надежности по температуре

. Коэффициент надежности по температуре

принимается:

а) при расчете по предельным состояниям первой группы равным 1,1;

б) по предельным состояниям второй группы равным 1,0.

4.11 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций их надежность должна обеспечиваться расчетом, путем использования расчетных значений нагрузок, температур и характеристик материалов, определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик с учетом степени ответственности сооружения или теплового агрегата.

Расчет конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует проводить на все возможные неблагоприятные сочетания нагрузок от собственного веса, внешней нагрузки и температуры, с учетом длительности их действия и, в случае необходимости, после остывания.

Нормативные значения нагрузок и воздействий, коэффициентов сочетания, коэффициентов надежности по нагрузке и назначению конструкций, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) следует принимать по СП 20.13330. Виды нагрузок и температурных воздействий, учитываемые при расчете конструкции по предельным состояниям первой и второй групп, следует принимать по таблице 4.1.

Таблица 4.1

Статическая схема конструкции и расчетная стадия работы	Нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке , температурные воздействия и коэффициенты надежности по температуре , принимаемые при расчете
	по прочности	на выносливость	по деформациям
Статически определимые конструкции при длительном нагреве	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0 и температурные деформации при 1,0
Статически неопределимые конструкции при кратковременном нагреве	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0 и наибольшие усилия от воздействия температуры при 1,1	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0 и наибольшие усилия от воздействия температуры при 1,0	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0 и наибольшие усилия от воздействия температуры и температурные деформации при 1,0
Статически неопределимые конструкции при длительном нагреве	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0 и усилия от воздействия температуры при 1,1	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0 и усилия от воздействия температуры при 1,0	Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки при 1,0 и усилия от воздействия температуры и температурные деформации при 1,0
Примечания     1 Бетонные конструкции рассчитывают 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 проводить 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 0,1 МПа;   б) при длительном нагреве свыше 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.

4.12 При расчете по прочности в необходимых случаях следует учитывать особые нагрузки с коэффициентами надежности по нагрузке

, принимаемыми по соответствующим нормативным документам. При этом усилия, вызванные воздействием температуры, не учитывают.

4.13 Определение усилий в статически неопределимых конструкциях от внешней нагрузки, собственного веса и воздействия повышенных и высоких температур проводят 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.

4.14 При кратковременном нагреве усилия от воздействия температуры в элементах статически неопределимых конструкций следует определять в зависимости от состава бетона (таблица 5.1) и температуры нагрева, вызывающей наибольшие усилия:

а) при нагреве бетона составов N 1, 1а, 1б в интервале температур от 50 до 250°С - по расчетной температуре;

б) при нагреве бетонов составов N 2-11, 23 и 24 в интервале температур от 200 до 500°С - по расчетной температуре, а при нагреве свыше 500°С - при 500°С;

в) при нагреве бетонов составов N 12-21, 29 и 30 в интервале температур от 200 до 400°С - по расчетной температуре, а при нагреве свыше 400°С - при 400°С.

4.15 Температуру бетона в сечениях конструкций от нагрева при эксплуатации следует определять теплотехническим расчетом установившегося теплового потока при заданной по проекту расчетной температуре рабочего пространства или воздуха производственного помещения.

Для конструкций, находящихся на наружном воздухе, наибольшие температуры нагрева бетона и арматуры определяют по расчетной летней температуре наружного воздуха, принимаемой по средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца в районе строительства по СП 131.13330. Вычисленные температуры не должны превышать предельно допустимых температур применения бетона по ГОСТ 20910 и арматуры - по таблице 5.11.

4.16 При расчете на воздействие усилий при подъеме, транспортировании и монтаже для сборных железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях температурных эксплуатационных воздействий, нагрузку от веса элементов следует принимать с учетом коэффициента динамичности по СП 63.13330.2018 (пункт 5.1.6).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.17 При расчете прочности железобетонных элементов на действие сжимающей продольной силы следует учитывать случайный эксцентриситет

, принимаемый не менее:

- 1/600 длины элемента или расстояния между сечениями, закрепленными от смещения;

- 1/10 высоты сечения и не менее 10 мм.

Для элементов статически неопределимых конструкций значения эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения

принимают равным значению эксцентриситета, полученного из статического расчета, но не менее

.

Для элементов статически определимых конструкций эксцентриситет

принимают равным сумме эксцентриситетов из статического расчета конструкции, случайного и температурного от неравномерного нагрева по высоте сечения элемента.

4.18 При расчете несущих конструкций, бетон которых неравномерно нагрет по высоте сечения элемента, часть сечения, нагретую свыше 1000°С, допускается не учитывать.

4.19 При расчете по прочности, деформациям, а также раскрытию и закрытию трещин распределение температуры в сечениях конструкций определяют теплотехническим расчетом для установившегося режима теплового потока.

 Дополнительные указания по проектированию предварительно напряженных конструкций

4.20 Расчет предварительно напряженных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует проводить в соответствии с СП 63.13330 и с учетом дополнительных требований 4.21-4.27.

4.21 Температура нагрева предварительно напряженной арматуры не должна превышать предельно допустимой температуры применения, указанной в таблице 5.11.

4.22 Полные потери предварительного напряжения арматуры, учитываемые при расчете конструкций, работающих в условиях воздействия температуры свыше 50°С, должны определяться как сумма потерь:

- основных - при нормальной температуре;

- дополнительных - от воздействия температуры свыше 50°С.

Основные потери предварительного напряжения арматуры для конструкций из обычного бетона состава N 1 и жаростойких бетонов составов N 2, 3, 6, 7, 10 и 11 (по таблице 5.1) определяют, как для тяжелого бетона по СП 63.13330. Потери от усадки жаростойкого бетона следует принимать на 10 МПа больше указанных в СП 63.13330.

Время в сутках следует принимать:

- при определении потерь от ползучести - со дня обжатия бетона;

- при определении потерь от усадки - со дня окончания бетонирования до нагрева конструкции.

Дополнительные потери предварительного напряжения арматуры принимают по таблице 4.2.

Таблица 4.2

Фактор, вызывающий дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре при ее нагреве			Величина дополнительных потерь предварительного напряжения, МПа
Усадка бетона обычного состава N 1 и жаростойких бетонов составов N 2, 3, 6, 7, 10, 11 по таблице 5.1 при нагреве:
-	кратковременном		40
-	длительном постоянном		80
-	длительном циклическом		60
Ползучесть бетона обычного состава N 1 и жаростойких бетонов составов N 2, 3, 6, 7, 10 и 11 по таблице 5.1
-	естественной влажности при нагреве:
		- кратковременном	10
		- длительном постоянном	15
		- длительном циклическом	18
-	сухого при нагреве:
		- кратковременном	4
		- длительном постоянном	6
		- длительном циклическом	8
Релаксация напряжений арматуры:
-	проволочной классов 1200, 1500, К1400, К1500		0,0012
-	стержневой классов А600, А800, А1000		0,001
Разность деформаций бетона и арматуры от воздействия температуры
Обозначения:     - разность между температурой арматуры при эксплуатации, определяемой теплотехническим расчетом и температурой арматуры при натяжении, которую допускается принимать равной 20 ° С;   - коэффициент, принимаемый по таблице 5.6 в зависимости от температуры бетона на уровне напрягаемой арматуры и длительности нагрева;   - модуль упругости арматуры, принимаемый по таблице 5.17;   и - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.14 в зависимости от температуры арматуры.   Примечания     1 Потери предварительного напряжения от релаксации напряжений арматуры принимают для кратковременного и длительного нагрева одинаковыми и учитывают при температуре нагрева арматуры свыше 40°С.     2 Потери предварительного напряжения арматуры от разности деформаций бетона и арматуры учитывают в элементах, выполненных из обычного бетона, при нагреве арматуры свыше 100°С и в элементах из жаростойкого бетона при нагреве арматуры свыше 70°С.     3 Если от усилий, вызванных совместным действием нагрузки, температуры и предварительного обжатия, в бетоне на уровне арматуры в стадии эксплуатации возникают растягивающие напряжения, то дополнительные потери от ползучести бетона не учитывают.     4 Потери от ползучести бетона при натяжении в двухосном направлении следует уменьшить на 15%.

4.23 Установившиеся напряжения в бетоне

на уровне центра тяжести приведенного сечения наиболее обжимаемой зоны после проявления всех основных потерь рассчитывают по формуле

,                                                    (4.1)

где

- момент от собственного веса элемента;

- усилие предварительного обжатия;

- эксцентриситет усилия

относительно центра тяжести приведенного сечения;

- расстояние от усилия

до центра тяжести сечения.

4.24 Геометрические характеристики приведенного сечения предварительно напряженного железобетонного элемента (

,

,

) определяют по указаниям 6.16-6.21 с учетом продольной предварительно напряженной арматуры

и

и влияния температуры на снижение модулей упругости арматуры и бетона.

4.25 Усилия от воздействия температуры в статически неопределимых предварительно напряженных конструкциях - в соответствии с 6.26-6.35.

При определении усилий от воздействия температуры жесткость элемента вычисляют по 8.22.

4.26 При определении общего прогиба предварительно напряженного железобетонного элемента необходимо учитывать прогиб, вызванный неравномерным нагревом бетона по высоте сечения элемента, в соответствии с 8.20.

4.27 В элементах из бетона класса В30 и выше, имеющих уровень преднапряжения

, при нагреве арматуры остаток предварительного напряжения в арматуре допускается рассчитывать по следующим формулам:

- для стержневой класса А600

;                                                               (4.2)

- класса А800

;                                                              (4.3)

- класса А1000

;                                                              (4.4)

- проволочной классов

1200,

1500, К1400, К1500

,                                                              (4.5)

где

- остаток предварительного напряжения в арматуре, % исходного значения при изготовлении;

- температура арматуры при нагреве,

°

С.

Из формул (4.2)-(4.5) следует, что во время нагрева происходит полная потеря предварительного напряжения в стержневой арматуре класса А600 при ее нагреве свыше 210

°

С, класса А800 - свыше 220

°

С, класса А1000 - свыше 350

°

С и в проволочной арматуре классов

1200,

1500, К1400, К1500 - свыше 330

°

С.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.28 Потери предварительного напряжения в арматуре, возникшие при нагреве, после остывания не восстанавливаются.

 5 Материалы для бетонных и железобетонных конструкций

 Бетон

 Показатели качества бетона и их применение при проектировании

5.1 Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует предусматривать:

- обычный бетон - конструкционный тяжелый бетон средней плотности от 2200 до 2500 кг/м

включительно по ГОСТ 25192;

- жаростойкий бетон - конструкционный и теплоизоляционный плотной структуры средней плотности 600 кг/м

и более по ГОСТ 20910.

Жаростойкий бетон средней плотности до 1100 кг/м

включительно следует предусматривать для ненесущих ограждающих конструкций и в качестве теплоизоляционных материалов.

Жаростойкий бетон средней плотности более 1100 кг/м

следует предусматривать для несущих конструкций.

Составы обычного и жаростойких бетонов для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, приведены в таблице 5.1.

Необходимые расчетные параметры и коэффициенты условий работы составов № 38-№ 56 следует устанавливать экспериментально.

При применении вещественных составов жаростойких бетонов, отличающихся от приведенных в таблице 5.1, расчетные параметры и коэффициенты условий работы следует определять опытным путем с учетом указаний ГОСТ 20910.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.2 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, в зависимости от их назначения и условий работы задаются показатели качества бетона:

а) класс бетона по прочности на сжатие

; назначается для всех видов бетонов;

б) класс обычного бетона по прочности на осевое растяжение

; назначается в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение, и ее контролируют на производстве;

в) класс жаростойкого бетона по предельно допустимой температуре применения

по ГОСТ 20910; назначается во всех случаях;

г) марка жаростойкого бетона по термической стойкости в водных

и воздушных -

теплосменах; назначается для конструкций, к которым предъявляют требования по термической стойкости;

д) марка бетона по водонепроницаемости W назначается для конструкций из тяжелых и легких (кроме поризованных) бетонов, к которым предъявляют требования по ограничению водонепроницаемости;

е) марка бетона по морозостойкости F1 назначается для конструкций из тяжелых и легких (кроме поризованных) бетонов в зависимости от проектных параметров их режима эксплуатации и условий окружающей среды, а также для конструкций, которые в период строительства или при останове теплового агрегата могут подвергаться переменному воздействию замораживания и оттаивания;

ж) марка по средней плотности

; назначается для конструкций, к которым кроме конструктивных предъявляют требования теплоизоляции, и контролируется при их изготовлении.

Заданные проектом показатели качества бетона должны быть обеспечены соответствующим подбором состава бетонной смеси, технологией приготовления бетонных смесей и технологией производства бетонных работ при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Подбор составов жаростойких бетонов следует проводить в соответствии с пособием [3].

Для обеспечения нормируемых показателей качества бетона в конструкциях необходимо осуществлять контроль их соответствия требованиям проекта как на стадии изготовления бетонной смеси, так и на стадии бетонирования конструкций.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

5.3 Применение высокопрочных бетонов классов по прочности на сжатие В60 и выше возможно для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях постоянного нагрева, при условии опытной проверки изменения их физико-механических и деформативных свойств при температурных воздействиях.

При этом для каждого вещественно-количественного состава высокопрочного жаростойкого бетона необходимо проведение исследований:

- показателей качества бетона в проектном возрасте по ГОСТ 20910 (класс бетона по прочности на сжатие и растяжение, класс по предельно допустимой температуре применения, температурная усадка, средняя плотность);

- расчетных характеристик, применяемых при расчетах несущих конструкций, изготовляемых из данного вида высокопрочного жаростойкого бетона, и определяемых при кратковременном и длительном нагреве: начального модуля упругости, коэффициентов условий работы, характеризующих изменение прочности на сжатие (растяжение), модуля упругости, относительных деформаций при кратковременном и длительном нагреве, коэффициентов ползучести для заданного проектом уровня нагружения, коэффициентов линейных температурных деформаций;

- теплотехнических характеристик при нормальной температуре и при нагреве до заданной температуры применения (коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости).

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов следует учитывать их склонность к взрывообразному разрушению при нагреве. Во избежание взрывообразного разрушения высокопрочных бетонов при нагреве необходимо разрабатывать технологические регламенты сушки и первого нагрева для каждого вещественно-количественного состава высокопрочного жаростойкого бетона.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.4 Возраст бетона, в котором бетон должен приобрести все нормируемые для него показатели качества, назначают при проектировании в соответствии с ГОСТ 20910 и СП 63.13330.

Значение нормируемой отпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций, выполненных из обычного тяжелого бетона, устанавливают по ГОСТ 13015, конструкций, выполненных из жаростойкого бетона, - по ГОСТ 20910.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.5 Для вновь проектируемых несущих железобетонных конструкций из обычного и жаростойкого бетонов, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует применять класс бетона по прочности на сжатие не ниже В15. Назначение других нормируемых показателей марок и классов жаростойкого бетона следует принимать по ГОСТ 20910.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.6 Для предварительно напряженных железобетонных конструкций из обычного и жаростойкого бетонов, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, класс бетона по прочности на сжатие следует принимать в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, но не менее В20.

Таблица 5.1

№ состава	Класс бетона по	Исходные материалы				Наиболь- ший	Марка бетона	Марка бетона по термической стойкости		Область применения
бетона	предельно допустимой температуре применения (И)	Вяжущее	Отвердитель	Тонкомолотая добавка	Заполнители	класс бетона по прочности на сжатие (В)	по средней плот- ности (D)	в водных теплосменах	в воздушных теплосменах
Обычные бетоны
1	И2	Портландцемент, быстро- твердеющий портландцемент, шлакопортланд- цемент	Не применяется	Не применяется	Гранитовые, доломитовые, плотные известняковые, сиенитовые, плотные пески	B55	D2200- D2500	-	-	Фундаменты и другие несущие конструкции, находящиеся в условиях постоянного нагрева
1а	И2	Портландцемент, быстро- твердеющий портландцемент	То же	Расширяющая добавка (5%-20%)	То же	B55	D2200- D2500	-	-	Фундаменты, находящиеся в условиях постоянного нагрева
Жаростойкие бетоны
2	И3	Портландцемент, быстро- твердеющий портландцемент, шлакопортланд- цемент	То же	Не применяется	Андезитовые, базальтовые, диабазовые, диоритовые	B40	D2200- D2500	5, 15*, 25**	-	Тепловые агрегаты с нейтральной средой
3	И3	То же	То же	То же	Из доменных отвальных шлаков	B40	D2200- D2500	5, 15*, 25**	-	То же
4	И9	То же	То же	Из золы-уноса	Аглопоритовые, из боя керамического кирпича	B15	D1600- D1700	10, 15*, 25**	-	То же
5	И8	То же	То же	Из литого шлака, шлаковой пемзы	Из шлаков металлургических пористых (шлаковая пемза)	B15	D1800- D1900	5, 15*, 25**	-	То же
6	И7	То же	То же	Шамотная, из золы-уноса, боя керамического кирпича, из отвального и гранулированного доменного шлака	Андезитовые, базальтовые, диабазовые, диоритовые	B40	D2200- D2500	5, 15*, 25**	-	То же
7	И7	То же	То же	Из доменных отвальных шлаков	Из доменных отвальных шлаков	B40	D2200- D2500	5, 15*, 25**	-	То же
8	И8	То же	То же	То же	Из шлаков топливных (золошлаковая смесь)	B15	D1600- D1700	5, 15*, 25**	-	То же
9	И9	То же	То же	Из боя керамического кирпича	Из боя керамического кирпича	B15	D1600- D1800	10, 15*, 25**	-	То же
10	И11	Портландцемент, быстро- твердеющий портландцемент	То же	То же, из золы-уноса, бетонная	Шамотные кусковые, из боя изделий, из вторичных шамотных огнеупоров, бетонные	B35	D1800- D1900	10, 15*, 25**	-	То же
11	И12	То же	То же	Шамотная	Шамотные кусковые или из боя вторичных шамотных огнеупоров	B35	D1800- D1900	10, 15*, 25**	-	Футеровки тепловых агрегатов с нейтральной средой
12	И8	Жидкое стекло	Саморассы- пающиеся шлаки	Из шлаков ферро- марганца, силико-марганца	Из шлаков ферромарганца, силикомарганца	B20	D1900- D2200	5, 15*, 25**	-	Футеровки тепловых агрегатов со средой сернистого газа
13	И6	То же	Кремне- фтористый натрий, нефели- новый шлам, саморассы- пающиеся шлаки	Шамотная	Андезитовые, базальтовые, диабазовые, диоритовые	B20	D2200- D2500	5, 15*, 25**	-	То же
14	И10	То же	Кремне- фтористый натрий	Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного	Шамотные кусковые и из боя изделий, из вторичных шамотных огнеупоров	B20	D1900- D2200	10, 15*, 25**	-	Футеровки тепловых агрегатов с кислой агрессивной средой
15	И11	То же	Нефели- новый шлам, саморассы- пающиеся шлаки	Шамотная, шлак гранулир- ованный силико- марганца	Из смеси шамотных кусковых или из боя изделий и карборунда, шамотные	B20	D2000- D2300	40, 80, 15*, 25**	-	Тепловые агрегаты с резкой сменой температур
16	И13	То же	Кремне- фтористый натрий	Магнезитовая	Шамотные кусковые и из боя изделий, из вторичных шамотных огнеупоров	B15	D1800- D2100	15, 15*, 25**	-	Футеровки аппаратов с расплавами солей натрия и содорегенерационными расплавами
17	И12	То же	Нефелиновый шлам, саморассы- пающиеся шлаки, фосфорные шлаки	Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного	То же, бетонные	B15	D1800- D2100	5, 15*, 25**	-	Тепловые агрегаты с резкой сменой температур
18	И13	То же	То же	Магнезитовая	Шамотные кусковые и из боя изделий, из вторичных шамотных огнеупоров, бетонные	B15	D1800- D2100	15, 15*, 25**	-	Футеровки аппаратов с расплавами солей натрия и водорегенерационными расплавами
19	И13	Глиноземистый цемент	Не применяется	Не применяется	То же	B30	D1800- D2100	15, 15*, 25**	-	Тепловые агрегаты с толщиной футеровки не более 400 мм и нейтральной средой
20	И12	То же	То же	То же	Из передельного феррохрома	B30	D2600- D2700	15, 15*, 25**	-	То же
21	И14	То же	То же	То же	Муллито- корундовые кусковые и из боя изделий	B35	D2600- D2700	10, 15*, 25**	-	То же
22	И6	Портландцемент	То же	Шамотная, из золы-уноса, боя керамического кирпича, отвального и гранулиро- ванного доменного шлака	Вспученный перлит	B5	D800- D1000	-	10-   20*	В качестве теплоизоляционного слоя в нейтральной среде
23	И11	То же	То же	Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного	Керамзитовые с насыпной плотностью 550-650 кг/м	B15	D1300- D1500	5, 15*, 25**	10	В качестве футеровочного и теплоизоляционного слоя в нейтральной среде
24	И10	То же	То же	То же	Керамзитовые с насыпной плотностью 350-500 кг/м	B10	D900- D1200	-	10,   20*	То же
25	И10	То же	То же	Шамотная, из золы-уноса, боя керамического кирпича, керамзитовая	Из смеси керамзита и вспученного вермикулита	B3,5	D900- D1000	-	10	В качестве теплоизоляционного слоя в нейтральной среде
26	И10	То же	То же	То же	Вспученный вермикулит	B2,5	D900- D1100	-	10	То же
27	И8	Жидкое стекло	Кремне- фтористый натрий	Шамотная, из катализатора ИМ-2201 отработанного	Из смеси керамзита и вспученного вермикулита	B10	D800- D1000	-	10,   20*	То же
28	И8	То же	То же	То же	Вспученный вермикулит	B3,5	D900- D1100	-	10	То же
29	И8	То же	То же	То же	Керамзитовые с насыпной плотностью 550-650 кг/м	B15	D1300- D1500	5, 15*, 25**	10	В качестве футеровочного и теплоизоляционного слоя в нейтральной среде
30	И8	То же	То же	То же	Керамзитовые с насыпной плотностью 350-500 кг/м	B5-B10	D900- D1300	-	10,   20*	То же
31	И8	То же	То же	То же	Из смеси зольного гравия и вспученного перлита	B3,5	D700-D900	-	10	В качестве теплоизоляционного слоя в нейтральной среде
32	И6	То же	То же	То же	Вспученный перлит	B5	D700-D900	-	10,   20*	То же
33	И11	Глиноземистый цемент	Не применяется	Не применяется	Вспученный вермикулит	B2,5	D600-D800	-	10	То же
34	И11	То же	То же	То же	Из смеси керамзита и вспученного вермикулита	B3,5	D800-D900	-	10	То же
35	И11	То же	То же	То же	Керамзитовые со средней плотностью 350-500 кг/м	B5	D800-D900	-	10,   20*	В качестве футеровочного и теплоизоляционного слоя в нейтральной среде
36	И11	То же	То же	То же	Из смеси зольного гравия и вспученного перлита	B5	D900- D1000	-	10,   20*	То же
37	И11	То же	То же	То же	Вспученный перлит	B30	D900- D1000	-	10,   20*	То же
38	И11	Портландцемент	То же	Кордиери- товая	Кордиеритовые	B30	D1800- D1900	-	50	Для футеровки агрегатов с резкой сменой температур
39	И6	То же	То же	Смесь хромитовой и шлаковой	Смесь гранулированного и литого шлаков	B40	D2100- D2200	-	-	Для полов горячих цехов с нейтральной средой
40	И10	Портландцемент, быстро- твердеющий портландцемент	То же	Силикат-глыба или глиноземистый цемент	Смесь керамзита, вспученного вермикулита и асбеста	B1	D600-D700	-	-	В качестве теплоизоляционного слоя в нейтральной среде
41	И11	Жидкое стекло	Нефелиновый шлам или саморассы- пающиеся шлаки	Шамотная	Кордиеритовые	B15	D1800- D2000	50	-	Для футеровки агрегатов с резкой сменой температур
42	И14	То же	Кремне- фтористый натрий, нефелиновый шлам или саморассыпающиеся шлаки	Магнезитовая	Магнезитовые	B20	D2300- D2500	5	-	Для футеровки агрегатов с расплавами солей натрия и содорегенерационными расплавами
43	И16	То же	То же	То же	Периклазо- шпинельные	B20	D2800- D3000	10	-	Для футеровки агрегатов медеплавильных производств и агрегатов с кислой средой
44	И12	Глиноземистый цемент	Не применяется	Не применяется	Кордиеритовые	B22,5	D1800- D2100	100	-	Для футеровки агрегатов с резкой сменой температур
45	И13	То же	То же	То же	Муллито- кордиеритовые	B30	D1900- D2100	100	-	То же
46	И11	Высокоглиноземистый цемент	То же	То же	Вспученный перлит	B5	D700-D900	-	10	Для футеровки агрегатов с углерод-содержащей средой
47	И14	То же	То же	То же	Шамотные кусковые, из боя шамотных изделий, или из вторичных огнеупоров	B22,5	D1800- D2100	20	-	Для футеровки агрегатов с нейтральной средой
48	И14	То же	То же	То же	Титаноглино- земистый шлак	B30	D2700- D2900	10	-	То же
49	И15	То же	То же	То же	Муллитоко- рундовые	B30	D2500- D2700	20	-	Для футеровки тепловых агрегатов с углеродсодержащей средой
50	И16	То же	То же	То же	Хромитоглино- земистый шлак	B30	D2700- D2900	10	-	Для нейтральных и слабоагрессивных сред оксида углерода
51	И17	То же	То же	То же	Корундовые	B30	D2600- D2800	10	-	Для тепловых агрегатов с водородной и углеродсодержащей средой
52	И13	Ортофосфорная кислота 50%-ной концентрации	То же	Шамотная	Из боя шамотных легковесных изделий	B5	D800- B1000	-	-	То же
53	И14	Ортофосфорная кислота 70%-ной концентрации	То же	То же	Шамотные кусковые или из боя изделий, или из вторичных шамотных огнеупоров	B22.5	D1900- D2100	30	-	Для тепловых агрегатов с резкой сменой температур
54	И18	То же	То же	Корундовая, муллито- корундовая	Корундовые, муллитоко- рундовые	B55	D2600- D2800	30	-	Для футеровки тепловых агрегатов с резкой сменой температур и истирающим воздействием
55	И12	Портландцемент	То же	Шамотная	Из обожженных отходов обогащения асбеста	B30	D2200- D2400	30	-	Для футеровки вагонеток и тепловых агрегатов с нейтральной средой
56	И12	Жидкое стекло	Саморассы- пающиеся шлаки	Шамотная или из обожженных отходов обогащения асбеста	То же	B22,5	D2300- D2500	30	-	То же
* Марка бетона по термической стойкости при циклическом нагреве.   ** Марка бетона по термической стойкости при циклическом нагреве с резким охлаждением водой или воздухом.   Примечания   1 Для бетонов на жидком стекле с отвердителем из кремнефтористого натрия классов по предельно допустимой температуре применения И8-И13 воздействие на них пара и воды без предварительного нагрева до 800°C не допускается. Бетоны на жидком стекле с кремнефтористым натрием класса по предельно допустимой температуре применения И6 подвергать воздействию пара и воды не следует.   2 Все положения настоящего свода правил для состава обычного бетона № 1 распространяются на состав бетона № 1а.   3 При необходимости, для обычного бетона состава № 1 назначают класс по прочности на растяжение в пределах от 0,8 до 3,2 включительно.

Таблица 5.1 (Измененная редакция, Изм. № 2).

5.7 Для бетонных и железобетонных конструкций из жаростойких бетонов, работающих в условиях воздействия высоких температур, предъявляются следующие специфические требования:

- жаростойкие бетоны составов N 2-21, 23 и 29 по таблице 5.1 должны иметь марку по термической стойкости в водных теплосменах, не ниже, при нагреве:

постоянном	5,
циклическом	15,
циклическом, с резким охлаждением воздухом или водой	25;

- жаростойкие бетоны составов N 22, 24, 27, 30, 32, 35-37 по таблице 5.1 должны иметь марку по термической стойкости в воздушных теплосменах, не ниже, при нагреве:

Для жаростойких бетонов марок средней плотности D600-D1100 термическая стойкость в водных теплосменах, морозостойкость и водонепроницаемость не нормируются.

Для жаростойких бетонов марок по средней плотности D300-D400 не нормируется термическая стойкость в воздушных теплосменах.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

5.8 Для железобетонных конструкций фундаментов, боровов и других сооружений, находящихся под землей ниже уровня грунтовых вод, должны быть обеспечены марки по водонепроницаемости не ниже:

Для железобетонных конструкций тепловых агрегатов и других сооружений, находящихся над землей и подвергающихся атмосферным осадкам, должна быть обеспечена марка по водонепроницаемости не ниже W8.

5.9 Для бетонных и железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, которые в период строительства или при остановке теплового агрегата могут подвергаться эпизодическому воздействию температуры ниже 0°С в условиях воздушно-влажностного состояния, обычный бетон состава N 1 и жаростойкие бетоны составов N 2, 3, 6, 7, 13, 20, 21 по таблице 5.1 должны иметь марку по морозостойкости не ниже F75.

5.10 Требования к конструкциям и изделиям из жаростойкого бетона, предназначенным для эксплуатации в условиях воздействия агрессивной среды и высокой температуры, следует устанавливать в соответствии с требованиями СП 28.13330 в зависимости от степени агрессивности среды и условий эксплуатации.

В конструкциях и изделиях, предназначенных для работы в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной среды, следует применять жаростойкий бетон, наиболее стойкий в агрессивной среде:

- нейтральной, щелочной и газовой - жаростойкий бетон на портландцементе и шлакопортландцементе;

- кислой газовой и в расплавах щелочных металлов - жаростойкий бетон на жидком стекле;

- углеродной и фосфорной газовой - жаростойкий бетон на высокоглиноземистом и глиноземистом цементах и фосфатных связках, на алюмосиликатных заполнителях с содержанием в них окиси железа

не более 1,5%;

- водородной газовой - жаростойкий бетон на высокоглиноземистом цементе с заполнителями, содержащими окись алюминия

, не более 7%.

5.11 Для конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных температур и попеременного увлажнения, следует применять обычный бетон марки по водонепроницаемости не ниже W12 - при нагреве до 120°С включительно, не ниже W10 - при нагреве свыше 120°С.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

5.12 При неравномерном нагреве бетона по высоте сечения элементов конструкций, в которых напряжения сжатия в бетоне от собственного веса и нагрузки составляют до 0,1 МПа включительно, а также элементов конструкций, в которых усилия возникают только от воздействия температуры, предельно допустимая температура применения бетона устанавливается по ГОСТ 20910.

При воздействии температур, превышающих значения, указанные в ГОСТ 20910, необходимо предусматривать устройство защитных слоев (футеровок).

 Нормативные и расчетные характеристики бетона

5.13 Нормативные и расчетные сопротивления бетона осевому сжатию

и осевому растяжению

для предельных состояний первой и второй групп в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие принимают по СП 63.13330 для составов (таблица 5.1):

N 1-3, 6, 7, 10-15, 19-21 - как для тяжелого бетона;

N 4, 5, 8, 9, 16-18, 23, 24, 29, 30 - как для легкого бетона на пористом мелком заполнителе.

Расчетные сопротивления обычного бетона

для предельных состояний первой группы в зависимости от класса бетона по прочности на осевое растяжение (состав N 1 по таблице 5.1) принимают по СП 63.13330.

Расчетные сопротивления бетона в соответствующих случаях следует умножать на коэффициент условий работы по СП 63.13330.

5.14 При расчете бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, влияние температуры на изменение прочностных характеристик бетона при сжатии и растяжении учитывают их умножением на соответствующие коэффициенты условий работы бетона при сжатии

и растяжении

, приведенные в таблице 5.2.

5.15 Расчетные сопротивления сжатию бетона с учетом температурных воздействий определяют:

для предельных состояний первой группы

;                                                             (5.1)

для предельных состояний второй группы

.                                                         (5.2)

Значения коэффициента условия работы бетона при сжатии

принимают по таблице 5.2 в зависимости от температуры в середине высоты:

- сжатой зоны бетона при расчете по формулам (7.1), (8.4), (8.5), (8.10), (8.12), (8.13), (8.17), (8.24), (8.25) СП 63.13330.2018;

- полки и ребра сжатой зоны - по формулам (8.6)-(8.8) СП 63.13330.2018;

- части сечения - по формуле (6.17);

- сечения - по формуле (8.55) СП 63.13330.2018;

- центра тяжести приведенного сечения - по формуле (6.16).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.16 Влияние температуры на изменение прочности бетона при растяжении учитывают умножением прочностных характеристик бетона на коэффициент условия работы бетона при растяжении

(таблица 5.2).

Расчетные сопротивления растяжению:

для предельных состояний первой группы

;                                                                  (5.3)

для предельных состояний второй группы

.                                                           (5.4)

Значение коэффициента условия работы бетона при растяжении

 принимают по таблице 5.2 в зависимости от температуры бетона:

- в центре тяжести сечения при расчете по формулам (7.5), (8.57), (8.61), (8.88), (8.94) СП 63.13330.2018;

- на уровне растянутой арматуры - по формуле (8.12) СП 63.13330.2018, и формулам (8.3), (8.9), (8.13) настоящего свода правил;

- в зоне анкеровки - по формуле (9.2).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Таблица 5.2

Номера составов бетона по таблице 5.1	Коэф- фициент	Вид нагрева	Коэффициенты условий работы бетона при сжатии и растяжении , коэффициент при температуре бетона, ° С
			50	70	100	200	300	500	700	900	1000
1, 1а, 1б, 2		Кратковременный	1,00	0,85	0,90	0,80	0,65	-	-	-	-
		Длительный	1,00	0,85	0,90	0,80	0,50	-	-	-	-
		Длительный с увлажнением	1,00	0,65	0,40	0,60	-	-	-	-	-
		Кратковременный в воде	0,97	0,85	0,65	-	-	-	-	-	-
		Кратковременный	1,00	0,70	0,70	0,60	0,40	-	-	-	-
		Длительный	1,00	0,70	0,70	0,50	0,20	-	-	-	-
		Длительный с увлажнением	1,00	0,50	0,30	0,40	-	-	-	-	-
		Кратковременный в воде	0,95	0,75	0,60	-	-	-	-	-	-
		Кратковременный и длительный	1,00	0,90	0,80	0,60	0,40	-	-	-	-
		Длительный с увлажнением	1,00	0,50	0,20	0,40	-	-	-	-	-
		Кратковременный в воде	0,95	0,75	0,70	-	-	-	-	-	-
3		Кратковременный	1,00	1,00	1,00	0,90	0,80	-	-	-	-
		Длительный	1,00	1,00	1,00	0,90	0,65	-	-	-	-
		Кратковременный	1,00	0,80	0,75	0,65	0,50	-	-	-	-
		Длительный	1,00	0,80	0,75	0,60	0,35	-	-	-	-
		Кратковременный и длительный	1,00	1,00	0,90	0,80	0,60	-	-	-	-
		Кратковременный с увлажнением	1,00	0,60	0,30	0,50	-	-	-	-	-
4-11, 23, 24		Кратковременный	1,00	1,00	1,00	1,10	1,00	0,90	0,60	0,30	0,20
		Длительный	1,00	1,00	1,00	1,00	0,70	0,40	0,20	0,06	0,01
		Кратковременный	1,00	0,85	0,80	0,65	0,60	0,50	0,40	0,20	-
		Длительный	1,00	0,85	0,80	0,65	0,40	0,20	0,06	-	-
		Кратковременный и длительный	1,00	1,00	1,00	0,90	0,75	0,50	0,32	0,22	0,18
12-15, 17, 29, 30		Кратковременный	1,00	1,00	1,10	1,20	1,20	1,00	0,75	0,40	0,20
		Длительный	1,00	0,80	0,80	0,55	0,35	0,15	0,05	0,01	-
		Кратковременный	1,00	0,95	0,95	0,80	0,70	0,55	0,45	0,15	-
		Длительный	1,00	0,70	0,70	0,45	0,25	0,06	-	-	-
		Кратковременный и длительный	1,00	1,10	1,10	1,10	1,00	0,70	0,30	0,10	0,05
16, 18		Кратковременный	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	0,95	0,85	0,65	0,50
		Длительный	1,00	0,90	0,90	0,80	0,50	0,25	0,07	0,02	0,01
		Кратковременный	1,00	0,95	0,95	0,80	0,70	0,55	0,45	0,35	-
		Длительный	1,00	0,80	0,80	0,70	0,40	0,12	0,02	-	-
		Кратковременный и длительный	1,00	1,10	1,10	1,10	1,10	1,00	0,70	0,35	0,27
19-21		Кратковременный	1,00	0,90	0,80	0,70	0,55	0,45	0,35	0,30	0,25
		Длительный	1,00	0,90	0,80	0,70	0,50	0,25	0,10	0,05	0,02
		Кратковременный	1,00	0,65	0,55	0,50	0,45	0,35	0,25	0,10	-
		Длительный	1,00	0,65	0,55	0,50	0,30	0,12	0,02	-	-
		Кратковременный и длительный	1,00	0,90	0,85	0,70	0,55	0,40	0,33	0,30	0,27
Примечания     1 При расчете на длительный нагрев несущих конструкций, срок службы которых не превышает 5 лет, коэффициент следует увеличить на 15%, но он не должен превышать величины при расчете на кратковременный нагрев.   2 Для конструкций, которые во время эксплуатации подвергаются циклическому нагреву, коэффициенты и следует снизить на 15% и коэффициент - на 20%.   3 Коэффициенты , и для промежуточных значений температур принимаются интерполяцией.   4 Коэффициенты , и для бетонов составов 1-3 при их нагреве свыше 300 ° С определяются экстраполяцией.

 Деформационные характеристики бетона

5.17 Основными деформационными характеристиками бетона являются:

- предельные относительные деформации бетона при осевом сжатии

и растяжении

,

- начальный модуль упругости бетона

,

- коэффициент ползучести

,

- коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона)

,

- коэффициент линейной температурной деформации

,

- коэффициент температурной усадки бетона

.

5.18 Значения начального модуля упругости для различных составов жаростойких бетонов (согласно таблице 5.1) при сжатии и растяжении

приведены в таблице 5.3 в зависимости от класса по прочности на сжатие бетона.

Таблица 5.3

Номера составов бетона по таблице 5.1	Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении принимаются равным (МПа)   при классе бетона по прочности на сжатие
	В1	В1,5	В2	В2,5	В3,5	В5	В7,5	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
1-3, 6, 7, 13, 20, 21 естественного твердения	-	-	-	8,5	9,5	13,0	16,0	19,0	21,0	24,0	27,5	30,0	32,5	34,5	36	37,0	38,0	39,0	39,5
1-3, 6, 7, 20, 21 подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении	-	-	-	8,0	8,5	11,5	14,5	16,0	19,0	20,5	24,0	27,0	29,0	31,0	32,5	34,0	35,0	36,0	37,0
31, 32*	3,7	4,0	4,3	4,5	5,0	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
25, 27, 32, 34, 35, 37**	4,2	4,5	4,8	5,0	5,5	6,3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
22, 24, 26, 28, 30, 32, 33, 36***	4,3	4,6	4,9	5,5	6,1	6,9	7,9	8,7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
24, 30	-	-	5,8	6,5	7,2	8,2	9,4	10,3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
23, 29	-	-	7,3	8,0	9,0	10,0	11,5	12,5	13,2	14,0	14,8	-	-	-	-	-	-	-	-
4, 8, 9	-	-	8,0	8,6	9,8	11,2	13,0	14,0	14,7	15,5	16,3	-	-	-	-	-	-	-	-
5, 10-12, 14-19	-	-	10,0	10,5	11,5	13,0	14,5	16,0	17,0	18,0	19,5	21,0	22,0	23,0	24,0	25,0	-	-	-
Примечание - * D900; ** D1000; *** D1100; D1200-1400.

5.19 При кратковременном действии температуры и нагрузки изменение начального модуля упругости бетона при нагреве рассчитывают по формуле

.                                                                  (5.5)

Значение коэффициента

принимают по таблице 5.2 в зависимости от температуры бетона

- в центре тяжести сечения при расчете по формулам (6.16), (6.17), (8.27);

- на уровне растянутой арматуры - (8.6), (8.7);

- крайнего волокна бетона - (5.10), (8.34).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.20 При длительном действии нагрузки и температуры значения начального модуля деформации бетона

рассчитывают по формуле

.                                                                (5.6)

Значения коэффициента ползучести

для разных составов жаростойкого бетона (по таблице 5.1), учитывающего влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин при длительном нагреве, представлены в таблице 5.4. Коэффициент ползучести бетона

получен как отношение полных относительных деформаций сжатия бетона при длительном воздействии температуры к упругим деформациям бетона естественной влажности до воздействия температуры.

Таблица 5.4

Номера составов бетона по таблице 5.1	Коэффициент , учитывающий влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин, при средней температуре бетона сжатой зоны сечения, ° С
	50	70	100	200	300	500	700	900
1-3	3,35	8,0	8,0	10,0	12,0	-	-	-
4-11, 23, 24	3,57	4,17	4,17	5,1	6,3	28,5	62,5	227,0
12-18, 29, 30	4,17	3,70	4,37	5,7	7,94	8,3	150,0	333,0
19-21	2,86	4,35	4,55	4,55	16,6	57,0	-	-
Примечания   1 В настоящей таблице приведены значения коэффициента для длительного нагрева.   2 Для кратковременного нагрева и непродолжительного действия нагрузки коэффициент 1.   3 Значение коэффициента для промежуточных температур принимают интерполяцией.   4 При наличии в элементе сжатой арматуры с 0,7% значение коэффициента умножается на , но принимается не менее 0,6.   5 При двухосном напряженном состоянии значение коэффициента умножается на 0,8.   6 При попеременном увлажнении значения следует умножать на 1,2.

Таблица 5.4 (Измененная редакция, Изм. N 1).

5.21 Диаграммы деформирования бетона с учетом влияния температурных воздействий используют при расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели.

Построение фактических диаграмм деформирования жаростойких бетонов следует производить экспериментальным путем по указаниям ГОСТ 20910.

При отсутствии фактических диаграмм деформирования жаростойких бетонов, в качестве расчетных диаграмм состояния бетона, определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями, допускается использование двухлинейных и трехлинейных диаграмм деформирования жаростойких бетонов по зависимости "

". Построение расчетных диаграмм деформирования жаростойких бетонов проводят по параметрическим точкам (по значениям напряжений и соответствующих деформаций).

При расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели допускается использовать двухлинейную диаграмму состояния бетона (рисунок 5.1, б) с деформационными характеристиками, отвечающими:

- кратковременному воздействию температуры и нагрузки - используют при расчете прочности и раскрытия нормальных трещин для определения напряженно-деформированного состояния сжатой зоны бетона, а также при расчете трещинообразования для определения напряженно-деформированного состояния растянутого бетона при упругой работе сжатого бетона;

- кратковременному и длительному воздействиям температуры и нагрузки - используют при расчете деформаций для определения напряженно-деформированного состояния сжатого бетона.

При двухлинейной диаграмме (рисунок 5.1,

б

) сжимающие напряжения бетона

в зависимости от относительных деформаций

рассчитывают по формулам:

при		(5.7)
при		(5.8)

Значение приведенного модуля упругости

рассчитывают по формуле

                                                              (5.9)

(Измененная редакция, Изм. № 2).

a) - трехлинейная; б) - двухлинейная; 1 - при 20°С; 2 - при нагреве

Рисунок 5.1 - Расчетные диаграммы состояния сжатого бетона

5.22 Трехлинейную диаграмму состояния бетона с деформационными характеристиками, отвечающими:

- кратковременному воздействию температуры и нагрузки - используют при расчете трещинообразования;

- кратковременному и длительному воздействиям температуры и нагрузки - используют при расчете деформаций железобетонных элементов без трещин, для определения напряженно-деформированного состояния сжатого бетона.

При трехлинейной диаграмме (рисунок 5.1,

а

) сжимающие напряжения бетона

в зависимости от относительных деформаций укорочения бетона

рассчитывают по формулам

при	;	(5.10)
при	;	(5.11)
при	.	(5.12)

Значения напряжения

принимают

.                                                                (5.13)

Значения относительных деформаций

принимают:

.                                                                     (5.14)

Растягивающие напряжения бетона

в зависимости от относительных деформаций растяжения

определяют по диаграмме на рисунке 5.1. При этом расчетные сопротивления бетона сжатию

заменяют на расчетные значения сопротивления растяжению

.

5.23 Относительные деформации бетона при сжатии и растяжении в зависимости от температуры бетона при кратковременном и длительном воздействиях температуры и нагрузки приведены в таблице 5.5.

Температуру бетона при определении напряженно-деформированного состояния сжатого бетона принимают по наименьшей температуре сжатого бетона и при определении напряженно-деформированного состояния растянутого бетона - наибольшей температуре растянутого бетона.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Таблица 5.5

Номера состава бетона по таблице 5.1	Темпе- ратура бетона, °С	Расчет на нагрев и нагружение	Относительные деформации бетона
			при сжатии			при растяжении
1-3	20	Кратко- временные	2,0	3,5	1,5	0,10	0,15	0,08
		Длительные	3,4	4,8	2,8	0,24	0,31	0,22
	100	Кратко- временные	2,5	4,4	1,9	0,17	0,29	0,15
		Длительные	4,3	6,0	3,5	0,3	0,39	0,27
	200	Кратко- временные	3,5	6,1	2,6	0,25	0,39	0,20
		Длительные	6,0	8,4	4,9	0,42	0,54	0,38
4-11, 23, 24	20	Кратко- временные	2,0	3,5	1,5	0,10	0,15	0,08
		Длительные	3,4	4,8	2,8	0,24	0,31	0,22
	200	Кратко- временные	3,0	4,2	3,0	0,20	0,24	0,16
		Длительные	4,5	6,3	3,8	0,30	0,36	0,20
	400	Кратко- временные	4,3	6,0	3,6	0,38	0,52	0,36
		Длительные	6,4	9,0	5,4	0,57	0,78	0,54
	600	Кратко- временные	6,4	9,0	5,8	0,44	0,57	0,40
		Длительные	9,6	13,5	8,2	0,67	0,87	0,63
12-18, 29, 30	20	Кратко- временные	2,2	3,7	1,7	0,15	0,22	0,10
		Длительные	3,6	5,0	3,0	0,25	0,32	0,23
	200	Кратко- временные	2,4	3,4	2,0	0,19	0,26	0,15
		Длительные	3,6	5,1	3,0	0,25	0,33	0,23
	400	Кратко- временные	4,1	5,8	3,5	0,28	0,38	0,26
		Длительные	6,2	8,7	5,2	0,43	0,56	0,40
	600	Кратко- временные	5,4	7,5	4,5	0,38	0,49	0,33
		Длительные	8,1	11,4	6,8	0,57	0,74	0,53
19-21	20	Кратко- временные	2,0	3,5	1,5	0,10	0,15	0,08
		Длительные	3,4	4,8	2,8	0,24	0,31	0,22
	200	Кратко- временные	2,9	4,0	2,4	0,20	0,26	0,18
		Длительные	4,0	5,6	3,4	0,28	0,36	0,26
	400	Кратко- временные	4,7	6,6	4,0	0,33	0,42	0,30
		Длительные	6,6	9,2	5,5	0,46	0,59	0,42
	600	Кратко- временные	5,7	8,0	4,8	0,42	0,54	0,31
		Длительные	8,0	11,2	6,7	0,59	0,72	0,52
	800	Кратко- временные	12,1	17,0	10,2	0,84	1,10	0,48
		Длительные	19,3	27,0	16,2	1,35	1,74	1,25