Арматура

5.6. Нормативные R_sn и расчетные R_s сопротивления арматуры и модуль упругости арматуры E_s следует принимать по СНиП 2.03.01-84*.

При пожаре от огневого воздействия арматура подвергается высокотемпературному нагреву, который изменяет свойства арматуры.

Изменение сопротивления арматуры растяжению и сжатию с повышением температуры учитывают коэффициентом условий работы _st='_st, который представляет собой отношение сопротивления арматуры при нагреве к сопротивлению арматуры при нормальной температуре.

Изменение модуля упругости арматуры с повышением температуры учитывают коэффициентом _s, который представляет собой отношение модуля упругости арматуры при нагреве к модулю упругости арматуры при нормальной температуре.

При огневом воздействии длина зоны передачи напряжений для арматуры без анкеров уменьшается, и это уменьшение учитывается коэффициентом условий работы арматуры _s5t.

При кратковременном высокотемпературном нагреве в арматуре развиваются пластические деформации. Упругопластические свойства арматуры учитываются коэффициентом _s, представляющим собой отношение упругих деформаций к полным. Значения коэффициентов _st, _s, _s и _s5t приведены в Приложении 1.

5.7. С повышением температуры арматурная сталь расширяется. Температурное расширение арматуры зависит от класса арматуры и марки стали. Коэффициент температурного расширения арматуры _st с повышением температуры возрастает, и он больше коэффициента температурной деформации бетона (Табл. 6).

Таблица 6

Класс арматуры	Коэффициент температурного расширения арматуры st·106·C1 при температуре, °С
	20-50	100	200	300	400	500	600	700	1000
А240, А300	11,5	11,7	12,0	12,5	13,0	13,5	14,0	14,5	16,0
В400, В1500, Bp1500
А400, А600,
А800, Ат800	11,5	12,0	13,0	13,5	14,0	14,5	15,0	15,5	17,0
А1000, Ат1000

5.8. В элементах с жесткой арматурой, у которых наблюдается перепад температур по длине полок и высоте стенок жесткой арматуры, необходимо учитывать теплопроводность стали.

Коэффициент теплопроводности стали:

 = 58 - 0,048t Вт/м·°С. (10)

Коэффициент теплоемкости стали:

С = 0,48 + 0,00063t кДж/°С. (11)

5.9. Диаграмма деформирования при растяжении и сжатии арматуры, имеющей физический предел текучести, состоит из двух прямолинейных участков, соединяющихся в основной базовой точке «О» (Рис. 2).

Диаграмма деформирования арматуры с условным пределом текучести состоит из трех прямоугольных участков. Первый участок 0-1 диаграммы характеризует упругую работу арматуры до напряжения, принятого за предел пропорциональности. Второй участок 1-О описывает связь между напряжениями и деформациями до условного предела текучести R_sg_st. Третий участок О-2 устанавливает связь между напряжениями и деформациями от условного предела текучести до временного сопротивления. Напряжение в основной базовой точке «О» диаграммы принимают равным значению сопротивления арматуры растяжению R_sg_st при соответствующей деформации _s0. Значение деформации в основной базовой точке диаграммы деформирования арматуры с физическим пределом текучести принимают равным:

_s0 = R_s_st/E_s_s (12)

и с условным пределом текучести:

_s0= R_s_st/E_s_s + 0,002 (13)

Для арматуры с физическим пределом текучести напряжения _s2 во второй дополнительной базовой точке диаграммы принимают равным R_s, а деформации увеличивают по отношению к значению деформации основной базовой точки.

Для арматуры классов:

А240 _s2 = 100 _s0

А300 _s2 = 70 _s0

А400 _s2 = 40 _s0

Для арматуры с условным пределом текучести значения напряжения в первой дополнительной точке

_s1 = R_s_st1 = 0,8R_s_st, (14)

где: _st1 = 0,8 _st,

и во второй дополнительной точке для классов арматуры:

(15)

При этих напряжениях предельные деформации равны для арматуры классов:

(16)

а)

б)

Рис. 2. Расчетные диаграммы деформирования арматуры при нагреве:

а) с физическим пределом текучести;

б) с условным пределом текучести.

5.10. При расчете огнестойкости используют диаграммы деформирования арматуры при растяжении и сжатии от кратковременного огневого воздействия в нагретом состоянии при пожаре (Приложение 2). Диаграммы деформирования арматуры построены в зависимости от изменения относительного нормативного сопротивления арматуры растяжению или сжатию. У арматуры классов А240, А300, А400, имеющих физический предел текучести, при нагреве выше 100°С физический предел текучести пропадает, и арматура деформируется с условным пределом текучести. В арматуре всех классов при кратковременном нагреве свыше 400°С развиваются пластические деформации быстро натекающей ползучести.

При расчете огнесохранности после пожара используют диаграммы деформирования арматуры после кратковременного огневого воздействия в охлажденном состоянии. Диаграммы деформирования арматуры построены в зависимости от изменения относительного расчетного сопротивления арматуры растяжению или сжатию. Для промежуточных температур значения деформаций устанавливают линейной интерполяцией.

В практических расчетах предельные деформации арматуры при кратковременном высокотемпературном нагреве ограничивают при растяжении до 2% и при сжатии до 0,5%.

5.11. При расчете прогибов, деформаций и на трещинообразование по имеющимся исходным данным для каждой стали строят 1-й и 2-й участки диаграммы деформирования арматуры.