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 < qa £ 750 °C:
; (3.1a)
при 750 °C < qa £ 860 °C:
(3.1b)
при 860 °C < qa £ 1200 °C:
(3.1c)
где l — длина стального элемента при 20 °C;
Dl — температурное удлинение стального элемента;
qa — 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 са характерен для всех видов конструкционной
и арматурной стали и может быть определен из условий:
при 20 °C < qa £ 600 °C:
[Дж/(кг ∙ К)]; (3.2a)
при 600 °C < qa £ 735 °C:
[Дж/(кг ∙ К)]; (3.2b)
при 735 °C < qa £ 900 °C:
[Дж/(кг ∙ К)]; (3.2c)
при 900 °C < qa £ 1200 °C:
[Дж/(кг ∙ К)], (3.2d)
где qa — 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 la для всех видов конструкционной и арматурной стали может быть определен из условий:
при 20 °C < qa £ 800 °C:
[Вт/(м ∙ К)]; (3.3a)
при 800 °C < qa £ 1200 °C:
[Вт/(м ∙ К)], (3.3b)
где qa — 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)
|
|
![Конструкционные и арматурные стали Конструкционные и арматурные стали - student2.ru](/images/arkhitektura/konstrukcionnye-i-armaturnye-stali-46140-13.jpg)
Рисунок 3.3 — Зависимость температурного удлинения стали от температуры
|
|
|
![Конструкционные и арматурные стали Конструкционные и арматурные стали - student2.ru](/images/arkhitektura/konstrukcionnye-i-armaturnye-stali-46140-14.jpg)
Рисунок 3.4 — Зависимость коэффициента теплоемкости стали от температуры
|
|
|
![Конструкционные и арматурные стали Конструкционные и арматурные стали - student2.ru](/images/arkhitektura/konstrukcionnye-i-armaturnye-stali-46140-15.jpg)
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 < qс £ 700 °C:
(3.4a)
при 700 °C < qс £ 1200 °C:
(3.4b)
где l — длина бетонного элемента при 20 °C;
Dl — температурное удлинение бетонного элемента;
qс — 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 сс сухого тяжелого бетона с силикатными или известковыми заполнителями допускается определять из выражений:
при 20 °C < qс £ 100 °C:
[Дж/(кг ∙ К)]; (3.5a)
при 100 °C < qс £ 200 °C:
[Дж/(кг ∙ К)]; (3.5b)
при 200°C < qс £ 400°C:
[Дж/(кг ∙ К)]; (3.5c)
при 400°C < qс £ 1200°C:
[Дж/(кг ∙ К)], (3.5d)
где qс — температура бетона [°C].
Примечание — Изменение cc 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
|
|
![Конструкционные и арматурные стали Конструкционные и арматурные стали - student2.ru](/images/arkhitektura/konstrukcionnye-i-armaturnye-stali-46140-26.jpg)
Рисунок 3.7 — Коэффициент удельной теплоемкости тяжелого (NC)
и легкого (LC) бетонов в зависимости от температуры
|
|
|
![Конструкционные и арматурные стали Конструкционные и арматурные стали - student2.ru](/images/arkhitektura/konstrukcionnye-i-armaturnye-stali-46140-27.jpg)
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 lc 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 lc тяжелого бетона допускается определять по формуле
при 20 °C < qс £ 1200 °C:
[Вт/(м ∙ К)], (3.6a)
где qс — температура бетона.
Нижний предел коэффициента теплопроводности lc тяжелого бетона допускается определять
по формуле
при 20 °C < qс £ 1200 °C:
[Вт/(м ∙ К)], (3.6b)
где qс — 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;
qс — температура легкого бетона [°C].
(2) Коэффициент удельной теплоемкости сс легкого бетона допускается принимать не зависимым от температуры:
[Дж/(кг ∙ К)]. (3.8)
(3) Коэффициент теплопроводности lc легкого бетона допускается определять из выражения
при 20 °C < qс £ 800 °C:
[Вт/(м ∙ К)]; (3.9a)
при 800 °C < qс £ 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.