ВСН 315-80 сторінка 3 з 6

ВСН 315-80. Инструкция по проектированию футеровок тепловых агрегатов нефтеперерабатывающей промышленности из легкого жаростойкого бетона и теплоизоляционных материалов

β_б_i - коэффициент изменения модуля упругости бетона для i слоя в зависимости от температуры центра слоя; значения этого коэффициента принимают по данным табл. 6.

Таблица 6

Коэффициент

Температура нагрева, °С

100

200

300

500

700

800

β_б

0,70

0,53

0,40

0,31

0,27

0,23

0,8

0,75

0,7

0,53

0,32

0,25

Статический момент приведенного сечения равен:

, (9)

где Y_i и Y_α - соответственно расстояния от центра тяжести слоя и арматура до менее нагретой поверхности панели, см.

4.5. Максимальное значение продольного усилия от воздействия температуры N_t, вызываемого различием температурных удлинений футеровки и кожуха, определяют по формуле (10) при средней расчетной зимней температуре воздуха наиболее холодной пятидневки, принимаемой по графе 19 табл. 1 главы СНиП II-А.6-72.

N_t = 0,21 (ε_nt - ε_kt) ^. E_б F_n (1+μn_t), (10)

где ε_nt - относительное температурное удлинение панелей, определяемое согласно инструкции СН 482-76;

ε_kt - температурное удлинение кожуха;

F_n - площадь сечения панелей, приведенного к одному материалу со свойствами бетона при 20 °С, см²;

μ - коэффициент армирования бетона.

Начальный модуль упругости бетона, к которому приводят сечение, принимают по главе СНиП II-21-75.

4.6. При определении температурного удлинения панелей коэффициент линейного температурного расширения α_бр, температурной усадки α_бу и температурной деформации α_б_t для легких жаростойких бетонов принимают по табл. 7.

Таблица 7

№ состава (см. табл. 1)

Вид бетона

Коэффициент

Значения коэффициентов при температуре бетона, °C

20 - 100

300

500

700

900

1000

Перлитобетон на портландцементе с тонкомолотым шамотом

γ₀ = 800 кг/м³

α_б_t

3,0

1,8

α_бр

7,2

5,5

α_бу

4,2

3,7

Перлитобетон на глиноземистом цементе

γ₀ = 800 кг/м³

α_б_t

1,8

0,8

0,6

0,4

- 3,7

- 8,6

α_бр

5,0

5,7

5,6

5,5

5,6

5,7

α_бу

3,2

4,8

5,0

5,1

9,3

14,3

Керамзитобетон на портландцементе с тонкомолотым шамотом

γ₀ = 800 кг/м³

α_б_t

3,8

3,9

4,0

3,0

α_бр

5,0

5,5

5,7

5,3

α_бу

1,2

1,6

1,7

2,5

Керамзитобетон на жидком стекле с тонкомолотым шамотом

γ₀ = 800 кг/м³

α_б_t

4,2

4,8

5,8

α_бр

5,8

5,1

5,0

α_бу

1,6

0,3

0,8

Перлитошамотный бетон на глиноземистом цементе

γ₀ = 1200 кг/м³

α_б_t

2,0

1,0

1,2

0,9

α_бр

7,0

6,6

5,2

5,1

α_бу

5,0

5,6

4,0

4,2

Вермикулитобетон на глиноземистом цементе

γ₀ = 650 кг/м³

α_б_t

- 4,5

- 5,5

- 2,8

- 3,5

α_бр

6,8

6,9

7,1

6,9

α_бу

11,3

12,4

9,9

10,4

Вермикулитобетон на жидком стекла

γ₀ = 650 кг/м³

α_б_t

5,0

7,3

6,8

α_бр

9,1

8,6

8,0

α_бу

4,1

1,3

1,2

Вермикулитокерамзитобетон на портландцементе с тонкомолотым шамотом

γ₀ = 800 кг/м³

α_б_t

3,3

3,2

2,4

1,6

α_бр

10,4

8,7

6,7

6,6

α_бу

7,1

5,5

4,3

5,0

Вермикулитокерамзитобетон на глиноземистом цементе

γ₀ = 800 кг/м³

α_б_t

3,3

3,2

2,4

1,6

α_бр

10,4

8,7

6,7

6,6

α_бу

7,1

5,5

4,3

5,0

Керамзитобетон на жидком стекле с нефелиновым шламом

γ₀ = 750 кг/м³

α_б_t

4,3

5,1

3,3

1,7

α_бр

6,2

6,6

6,8

5,8

α_бу

1,9

1,5

3,5

4,1

Газобетон на глиноземистом цементе

γ₀ = 900 кг/м³

α_б_t

- 18,9

- 18,8

-14

- 11

α_бр

8,0

5,1

5,9

6,1

α_бу

27,9

23,9

19,9

17,1

Керамзитошамотный бетон на глиноземистом цементе

γ₀ = 1200 кг/м³

α_б_t

2,0

1,0

1,2

0,9

α_бр

7,0

6,6

5,2

5,1

α_бу

5,0

5,6

4,0

4,2

Расчетные значения коэффициентов принимают равными числовым значениям, умноженным на 10^-6.

Для остальных бетонов значения коэффициентов принимают согласно опытным данным.

4.7. Анкеры в панелях с внутренним слоем из теплоизоляционных изделий рассчитывают как консоли, нагруженные массой футеровки, в соответствии с положениями ОСТ 16.0.640.001-70. При расчете анкеров у основания в сечении А - А (рис. 3) нагрузку на один анкер определяют по формуле

, (11)

где n - коэффициент перегрузки, учитывающий колебания объемной массы и принимаемый равным 1,2;

j - количество слоев в панели;

V_j - объем материала слоя j, м³;

γ₀_j - объемная масса слоя j, кг/м³;

k - количество анкеров в панели, воспринимающих нагрузку от массы футеровки; для панелей с прямоугольными анкерами за k принимают количество анкеров, большая сторона которых расположена вертикально.

При расчете анкеров с отгибами по сечению в уровне менее нагретой поверхности бетона (сечение Б - Б на рис. 3) каждый отгиб рассчитывают на нагрузку, равную 0,5Р, с учетом соответствующей высоты сечения отгиба.

Нагрузку на один анкер определяют по формуле:

, (12)

где V_б - объем бетона, м³.

Проверку бетона на смятие проводят в сечении 1 - 1. Возникающие в бетоне напряжения не должны превышать 0,1 ^. R_пр_t, где R_пр_t - призменная прочность бетона в нагретом состоянии, кгс/см².

Рис. 3. Расчетная схема металлических анкеров в двухслойных панелях:

1 - легкий жаростойкий бетон; 2 - теплоизоляционный слой; 3 - металлический анкер; 4 - металлическое основание панели

4.8. Расчет прочности панелей из легких жаростойких бетонов и теплоизоляционных материалов на стадиях изготовления, транспортирования и монтажа производят на действие изгибающего момента, возникающего от собственной массы панелей, с учетом коэффициента динамичности. Коэффициент динамичности принимают равным 1,8 (при транспортировании) и 1,5 (при подъеме и монтаже).

Прочность панелей следует проверять в сечении, в котором возникает наибольший изгибающий момент, а также в сечении с наибольшими ослаблениями.