ПРИЛОЖЕНИЕ 3
(справочное)

ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, КОТОРЫЕ СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СООРУЖИЙ ЛСБ

1. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций: ОПБ 88.
2. Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций: ПНАЭ Г-5-006-87.
3. Нормы строительного проектирования АС с реакторами различного типа: ПиН АЭ-5.6.
4. Строительные нормы и правила. Бетонные и железобетонные конструкции: СНиП 2.03.01-84.
5. Строительные нормы и правила. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур: СНиП 2.03.04-84.
6. Строительные нормы и правила. Строительство в сейсмических районах: СНиП II-7-81*.
7. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия: СНиП 2.01.07-85.
8. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений: СНиП 2.02.01-83.
 
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
(рекомендуемое)

МЕТОДЫ РАСЧЕТА СЕЧЕНИЙ

1. Общие требования

Стальная герметизирующая облицовка и бетон находятся в двухосном напряженном состоянии. Расчет ведется для каждой оси отдельно, влияние напряжений другого направления учитывается расчетным модулем упругости  , зависящим от соотношения напряжений по главным осям. Предварительно предполагается равенство напряжений по обеим осям:
                                                                    (1)
 .                                                                 (2)
Затем в соответствии с определенными значениями напряжений корректируются значения   и   методом последовательных приближений, согласно указаниям п. 3.2 данного приложения.

2. Расчет на прочность сечений цилиндрической и сферической частей защитной оболочки, в которой влиянием краевых эффектов можно пренебречь

2.1. Расчет вертикальных и кольцевых сечений цилиндрической и сферической частей защитной оболочки проводится так же, как расчет сечений линейных полос единичной ширины, загруженных усилиями, действующими в плоскости оси симметрии полосы.
2.2. Продольное усилие, вызываемое предварительно напрягаемой арматурой и массой вышележащих конструкций Р, рассматривается как внешнее усилие, приложенное на уровне центра тяжести приведенного сечения (без учета облицовки).
2.3. При составлении расчетной схемы усилий в сечении, нормальном к продольной оси, все продольные силы, действующие выше линии контакта облицовки с бетоном, считаются внешними, приложенными далеко от рассматриваемого сечения. Равнодействующую этих усилий Nl следует считать приложенной в центре тяжести приведенного сечения (без облицовки):
                                 (3)
где
Ared,x = As,red + A's,red + Asp,red + Ab;                                                   (4)
 ;                                          (5)
 ;                                                               (6)
 ;                                                              (7)
 ;                                                             (8)
 ;                                                             (9)
s = st ts;                                                                 (10)
                                                                  (11)
sp = st tsp;                                                               (12)
l = lt tl;                                                                 (13)
b = bt tb;                                                                (14)
При этом должно соблюдаться условие
 .                                                          (15)
2.4. При расчете на прочность сечений с трещинами, нормальными к продольной оси, в особых режимах допускается изгибающий момент от неравномерного нагрева по высоте сечения бетона (без учета облицовки) определять независимо от высоты сжатой зоны как для сечений со сквозной трещиной.
2.5. Изгибающий момент от неравномерного нагрева по высоте сечения бетона со сквозной трещиной определяется по формуле (t = 1,1):
 ,                                (16)
где
Ys = а - Y;                                                                (17)
Ysp = esp + Ys;                                                            (18)
Y's = h - Y - a'.                                                          (19)
2.6. Расчет на прочность внецентренно растянутых сечений с трещинами, нормальными к продольной оси, следует проводить в зависимости от положения равнодействующей всех продольных сил Ntot, которое определяется по величине ее эксцентриситета относительно центра тяжести приведенного сечения (рис. 2):

 

Рис. 2. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно растянутого железобетонного элемента, при расчете его на прочность:
а - продольная сила Ntot приложена между равнодействующими усилий в арматуре S', Ssp, S;
б - то же за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре S', Ssp, S

1) если продольная растягивающая сила Ntot приложена между равнодействующими усилий в арматуре S' и арматуре S и Sp, то расчет на прочность проводится из условия
Ntot (еo,tot + Y's)  (Rsp,t - sp)(е's - еsp) Asp + Rst As е's,                               (20)
где
 ;                                                              (21)
Ntot = Nl - (P + N);                                                         (22)
2) если продольная растягивающая сила Ntot приложена за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре S' и в арматуре S и Sp, то расчет на прочность проводится из условия
Ntot (еo,tot + Y's)  (Rsp,t - sp)(е's - еsp) Asp + Rst As е's - Rb,tem bХ (Х/2 - а').                   (23)
2.7. Высота сжатой зоны бетона Х определяется по формуле
Rst As + (Rsp,t - sp) Asp - Rsc,t A's - Ntot = Rb,tem bX.                                  (24)

3. Расчет герметизирующей стальной облицовки

3.1. Напряжения в стальной облицовке (расположенной в сжатой зоне сечений оболочки), в которых влиянием краевых эффектов можно пренебречь, и деформирующейся без потери устойчивости, определяются предварительно по формуле:
 ,                                                          (25)
где ls - мембранные и изгибные напряжения в облицовке от нагрузок строительного периода, не включенных в расчетные сочетания нагрузок (от усадки и ползучести бетона, гидростатического давления бетонной смеси и т.п.).
3.2. Окончательно напряжения в облицовке с учетом двухосного напряженного состояния определяются методом последовательных приближений соотношения   по формуле:
 ,                                        (26)
где   - напряжения, действующие по главным площадкам в облицовке и определяемые по формуле (25); c - коэффициент условий работы облицовки, учитывающий наличие конструктивных неоднородностей (принимается равным 0,9);  - коэффициент условий работы, учитывающий двухосное напряженное состояние:
 ;                                                          (27)
 ;                                                               (28)
l - коэффициент, учитывающий податливость анкеров в растянутой зоне (см. п. 2.2.6).
Если при корректировке напряжений усилие в облицовке изменилось более чем на 5% суммы всех продольных растягивающих усилий в направлении, принятом при расчете железобетонного элемента на прочность, то следует проводить повторный расчет на прочность этого элемента, введя уточненный модуль упругости:
 ;                                                        (29)


ПРИЛОЖЕНИЕ 5
(рекомендуемое)

МЕТОДИКА РАСЧЕТА НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ПАДАЮЩЕГО САМОЛЕТА

1. Методика распространяется на расчет железобетонных конструкций защитных оболочек и плоских перекрытий (плит) герметичных помещений на воздействие падающего самолета и другие локальные квазистатические (с коэффициентом динамичности   1,2) и мгновенно приложенные (импульсные) нагрузки.
2. Нагрузка считается локальной, если
0,2 Lmin > DF   ,                                                          (30)
где Lmin - минимальный размер конструкций в плане; DF - диаметр пятна приложения внешней нагрузки;  - толщина конструкции.
3. Предельное состояние конструкций в зоне приложения локальных нагрузок, характеризуется разрушением бетона в сжатой зоне, растянутая арматура при этом находится в стадии развития пластических деформаций. Допускается возникновение остаточных перемещений и наличие в бетоне растянутой зоны раскрытых трещин (состояние 1а - СНиП II-11-77*).
4. При воздействии на сооружение падающего самолета происходит разрушение конструкции по боковой поверхности эллиптического усеченного конуса, меньшим основанием которого служит площадь действия внешней нагрузки (рис. 3).

 

Рис. 3. Расчетная схема конструкции:
а - для оболочек; б - для плит

Поверхность разрушения имеет три характерные зоны, определяемые видом сопротивления бетона: зона трехосного сжатия, зона растяжения со сдвигом и зона растяжения.
При этом предельное значение модуля вектора внешней нагрузки F допускается находить по формуле ( = 60°С):
F  ( sin +  cos) A + Fsw,                                                 (31)
где ,  - соответственно предельные средние значения нормальных и касательных напряжений, действующих на поверхности разрушения конструкции, определяемые по формулам:
 = 0,75 Rbd;                                                             (32)
 ;                                                        (33)
здесь Rbd, Rbtd - расчетные сопротивления бетона соответственно сжатию и растяжению при динамических воздействиях;
А - площадь поверхности разрушения конструкций:
для плит
 ;                                                    (33)
для сферических оболочек постоянной кривизны
 ;                                                       (34)
здесь l - геометрические характеристики поверхности разрушения (см. рис. 3):
 ;                                                 (35)
 ;                                                       (36)
 ;                                     (37)
здесь r - радиус кривизны оболочки;
Fsw - суммарное усилие от поперечной арматуры, пересекающей поверхность разрушения:
Fsw = 0,8 n Аsw Rswd;                                                       (38)
здесь Rswd - расчетное динамическое сопротивление поперечной арматуры динамическим воздействиям:
Rswd = Rsw sd;                                                             (39)
Аsw - площадь поперечного сечения одного стержня поперечной арматуры;
n - количество стержней поперечной арматуры, пересекающей поверхность разрушения:
 ;                                                    (40)
здесь Sw1, Sw2 - шаг стержней поперечной арматуры в двух взаимно перпендикулярных осевых направлениях конструкции.
Относительная высота сечения над наклонной трещиной находится по выражению
 .                                                             (41)
Относительная высота сечения над нормальной трещиной в предельном состоянии определяется так:
 ,                                      (42)
где
 ;                                                                 (43)
 .                                                (44)
Радиальный момент в нормальных сечениях, проходящих через вершины наклонной трещины в предельном состоянии работы конструкции, определяется следующим образом:
 ;                            (45)
 ;       (46)
где s, sc - коэффициенты армирования для продольной арматуры, расположенной соответственно в растянутой и сжатой зонах; v - коэффициент Пуассона материала конструкций;
 ;                                                         (47)
здесь bp - предварительное напряжение;  - напряжения в меридиональном и кольцевом направлениях, возникающие за счет кривизны конструкции:
для оболочек
                                                        (48)
для плит
  = 0.
При действии локальных нагрузок в виде прямоугольного импульса длительностью t > 2/а2 ( - толщина конструкции, а2 - скорость распространения продольных упругих волн в конструкциях) разрушение железобетонных плит и оболочек происходит по боковой поверхности усеченного цилиндра, верхним основанием которого служит площадь действия нагрузки.
Прочность конструкции в данном случае будет обеспечена при соблюдении условия
F  0,735 DF  Rbd.                                                        (49)


СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения
2. Материалы для железобетонных сооружений ЛСБ
2.1. Бетон
2.2. Арматура, облицовка, каналообразователи
3. Нагрузки и воздействия
4. Основные расчетные положения
4.1. Общие требования
4.2. Особенности расчета железобетонных конструкций защитных оболочек
4.3. Особенности расчета железобетонных конструкций герметичных помещений
4.4. Особенности расчета герметизирующей стальной облицовки
5. Конструктивные требования
5.1. Общие требования
5.2. Железобетонные конструкции защитных оболочек
5.3. Железобетонные конструкции герметичных помещений
Приложение 1 (справочное). Основные буквенные обозначения
Приложение 2 (справочное). Специальные термины и определения
Приложение 3 (справочное). Перечень нормативных документов, которые следует использовать при проектировании железобетонных сооружений ЛСБ
Приложение 4 (рекомендуемое). Методы расчета сечений
Приложение 5 (рекомендуемое). Методика расчета на воздействие падающего самолета

Новости