Конструкционные и арматурные стали

(1) Температурное удлинение стали Dl/l характерно для всех видов конструкционной и арматурной стали и может быть определено из условий:

при 20 °C < q_a £ 750 °C:

; (3.1a)

при 750 °C < q_a £ 860 °C:

(3.1b)

при 860 °C < q_a £ 1200 °C:

(3.1c)

где l — длина стального элемента при 20 °C;

Dl — температурное удлинение стального элемента;

q_a — температура стали.

(2) Изменение температурного удлинения с ростом температуры приведено на рисунке 3.3.

(3) В упрощенных расчетных моделях (см. 4.3) допустимо принимать линейную зависимость температурного удлинения от температуры. В этом случае удлинение стали следует определять
по формуле

(3.1d)

(4) Коэффициент удельной теплоемкости стали с_а характерен для всех видов конструкционной
и арматурной стали и может быть определен из условий:

при 20 °C < q_a £ 600 °C:

[Дж/(кг ∙ К)]; (3.2a)

при 600 °C < q_a £ 735 °C:

[Дж/(кг ∙ К)]; (3.2b)

при 735 °C < q_a £ 900 °C:

[Дж/(кг ∙ К)]; (3.2c)

при 900 °C < q_a £ 1200 °C:

[Дж/(кг ∙ К)], (3.2d)

где q_a — температура стали.

(5) Изменение коэффициента удельной теплоемкости с ростом температуры приведено на рисунке 3.4.

(6) В упрощенных расчетных моделях (см. 4.3) коэффициент удельной теплоемкости может быть принят не зависимым от температуры стали. В этом случае следует принимать следующее усредненное значение:

[Дж/(кг ∙ К)]. (3.2e)

(7) Коэффициент теплопроводности стали l_a для всех видов конструкционной и арматурной стали может быть определен из условий:

при 20 °C < q_a £ 800 °C:

[Вт/(м ∙ К)]; (3.3a)

при 800 °C < q_a £ 1200 °C:

[Вт/(м ∙ К)], (3.3b)

где q_a — температура стали.

(8) Изменение коэффициента теплопроводности в зависимости от температуры приведено
на рисунке 3.5.

(9) В упрощенных расчетных моделях (см. 4.3) коэффициент теплопроводности может быть принят не зависимым от температуры стали. В этом случае следует принимать следующее усредненное значение:

[Вт/(м ∙ К)]. (3.3c)

Рисунок 3.3 — Зависимость температурного удлинения стали от температуры

(Вт/м ∙ К)

Рисунок 3.4 — Зависимость коэффициента теплоемкости стали от температуры

(Вт/м ∙ К)

Рисунок 3.5 — Зависимость коэффициента теплопроводности стали от температуры

Тяжелые бетоны

(1) Температурное расширение Dl/l тяжелых бетонов, в том числе бетонов с силикатными заполнителями, допускается определять из следующих выражений:

при 20 °C < q_с £ 700 °C:

(3.4a)

при 700 °C < q_с £ 1200 °C:

(3.4b)

где l — длина бетонного элемента при 20 °C;

Dl — температурное удлинение бетонного элемента;

q_с — температура бетона.

Примечание — Для бетонов с известковым заполнителем следует руководствоваться 3.3.1(1) EN1992-1-2.

(2) Изменение температурного расширения с ростом температуры приведено на рисунке 3.6.

(3) В упрощенных расчетных моделях (см. 4.3) допустимо принимать линейную зависимость температурного расширения бетона от температуры. В этом случае расширение бетона следует определять по формуле:

(3.4с)

(4) Коэффициент удельной теплоемкости с_с сухого тяжелого бетона с силикатными или известковыми заполнителями допускается определять из выражений:

при 20 °C < q_с £ 100 °C:

[Дж/(кг ∙ К)]; (3.5a)

при 100 °C < q_с £ 200 °C:

[Дж/(кг ∙ К)]; (3.5b)

при 200°C < q_с £ 400°C:

[Дж/(кг ∙ К)]; (3.5c)

при 400°C < q_с £ 1200°C:

[Дж/(кг ∙ К)], (3.5d)

где q_с — температура бетона [°C].

Примечание — Изменение c_c в зависимости от температуры допускается определять из выражения

(3.5e)

(5) Изменение коэффициента удельной теплоемкости в зависимости от температуры согласно (3.5e) приведено на рисунке 3.7.

(6) В упрощенных расчетных моделях (см. 4.3) коэффициент удельной теплоемкости может быть принят не зависимым от температуры бетона. В этом случае следует принимать следующее усредненное значение:

[Дж/(кг ∙ К)]. (3.5f)

(7) Следует принимать равновесную влажность бетона. Если ее значение неизвестно, расчетное содержание влаги не должно превышать 4 % массы бетона.

Рисунок 3.6 — Температурное расширение тяжелого (NC) и легкого (LC) бетонов
в зависимости от температуры

(Дж/кг ∙ К)

С*с = 2020 Дж/(кг ∙ К) — при содержании влаги в бетоне 3 % от массы   С*с = 5600 Дж/(кг ∙ К) — при содержании влаги в бетоне 10 % от массы

Рисунок 3.7 — Коэффициент удельной теплоемкости тяжелого (NC)
и легкого (LC) бетонов в зависимости от температуры

	(Вт/м ∙ К)

LC / НИЖНИЙ ПРЕДЕЛ

NC / ВЕРХНИЙ ПРЕДЕЛ

Рисунок 3.8 — Коэффициент теплопроводности тяжелого (NC)
и легкого (LC) бетонов в зависимости от температуры

(8) Если при расчете теплового баланса неизвестно значение влажности, к уравнениям удельной теплоемкости, приведенным в (4), между 100 °C и 200 °C допускается дополнительно учитывать теплоту испарения в виде экстремума при температуре 115 °C:

c* = 2020 [Дж/(кг × K)] — для влажности 3 % от массы бетона; (3.5ж)

c* = 5600 [Дж/(кг × K)] — для влажности 10 % от массы бетона. (3.5з)

Последнее значение допускается принимать для пустот конструкций, заполненных бетоном.

(9) Коэффициент теплопроводности l_c тяжелого бетона допускается принимать между нижним
и верхним значениями, приведенными в (10).

Примечание 1 — Значение коэффициента теплопроводности может быть установлено в национальном приложении в указанных пределах между нижним и верхним значениями.

Примечание 2 — Верхний предел получен при испытаниях сталежелезобетонных конструкций. Верхний предел является рекомендуемым значением.

(10) Верхний предел коэффициента теплопроводности l_c тяжелого бетона допускается определять по формуле

при 20 °C < q_с £ 1200 °C:

[Вт/(м ∙ К)], (3.6a)

где q_с — температура бетона.

Нижний предел коэффициента теплопроводности l_c тяжелого бетона допускается определять
по формуле

при 20 °C < q_с £ 1200 °C:

[Вт/(м ∙ К)], (3.6b)

где q_с — температура бетона.

(11) Изменение коэффициента теплопроводности в зависимости от температуры приведено на рисунке 3.8.

(12) В упрощенных расчетных моделях (см. 4.3) коэффициент теплопроводности может быть принят не зависимым от температуры бетона. В этом случае следует принимать следующее значение:

[Вт/(м ∙ К)]. (3.6c)

Легкие бетоны

(1) Температурное расширение Dl/l легких бетонов может быть определено по формуле:

(3.7)

где l — длина элемента из легкого бетона при комнатной температуре;

Dl — температурное удлинение элемента из легкого бетона;

q_с — температура легкого бетона [°C].

(2) Коэффициент удельной теплоемкости с_с легкого бетона допускается принимать не зависимым от температуры:

[Дж/(кг ∙ К)]. (3.8)

(3) Коэффициент теплопроводности l_c легкого бетона допускается определять из выражения

при 20 °C < q_с £ 800 °C:

[Вт/(м ∙ К)]; (3.9a)

при 800 °C < q_с £ 1200 °C:

[Вт/(м ∙ К)]. (3.9b)

(4) Изменение коэффициентов температурного расширения, удельной теплоемкости и теплопроводности в зависимости от температуры приведено на рисунках 3.6, 3.7 и 3.8.

(5) Следует принимать равновесную влажность бетона. Если ее значение неизвестно, расчетное содержание влаги не должно превышать 5 % от массы бетона.