Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

67 страниц

449.00 ₽

Купить ВСН 001-71 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Инструкция применяется при проектировании фундаментов доменных печей, работающих в условиях постоянного воздействия значительных технологических и строительных нагрузок и неравномерного высокотемпературного нагрева.

 Скачать PDF

Оглавление

Предисловие

1. Принципы проектирования

2. Принципы расчета

3. Материалы

Приложение 1. Общий вид и характер армирования фундамента печи объемом 3200 м2

Приложение 2. Примеры расчетов жаростойкого массива и несущей плиты фундамента доменной печи на температурный перепад по радиусу

Приложение 3. Пример расчета несущей плиты фундамента под доменную печь

     1. Исходные данные

     2. Расчет основания несущей плиты фундамента

     3. Расчет несущей плиты фундамента

Приложение 4. Основные нормативные и расчетные данные для обычных и жаростойких бетонов и арматуры

Приложение 5. Требования по наблюдению за температурой фундаментов доменных печей

Приложение 6. Определение расчетных усилий (Мr, Мt и Q) в плите конечной жесткости (принято по работе)

Приложение 7. Значение коэффициента W для круглых плит в зависимости от приведенной мощности сжимаемого слоя грунта

Литература

 
Дата введения01.12.1972
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.01.2019

Этот документ находится в:

Организации:

01.07.1971УтвержденМинчермет СССР
ИзданСтройиздат1972 г.
РазработанГипромез Минметаллургии СССР
РазработанНИИОСП Госстроя СССР
РазработанНИИЖБ

Design Guidelines for Foundations for Blast Furnaces

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МИНИСТЕРСТВО ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ СССР

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ

ВСН 001-71 МЧМ СССР

Утверждена Министерством черной металлургии 1 июля г.


ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРвИТЕЛЬСТВу

Москва —1972


УДК 624.159.1.04 : 669,162.2(083.96)

«Инструкция по проектированию фундаментов доменных печей» ВСЯ 001-71

МЧМ СССР ^ Разработана совместно институтами Гипромез Мин-

чермета СССР, НИИЖБ и НИИОСП Госстроя СССР.

С вводом в действие настоящей Инструкции с 1.XII 1972 г. утрачивает силу «Инструкция по расчету и проектированию фунда-И 201-55

ментов доменных печей» (тг^тг~~—).

МСП МХП

Инструкция по проектированию фундаментов доменных печей.

М., Стройнздат, 1972, 64 с. (Министерство черной металлургии СССР).

Рб — коэффициент, учитывающий снижение модуля упругости бетона при нагреве; принимается по табл. 1 в зависимости от средней температуры сжатой зоны;

/<и — нормативное сопротивление бетона сжатию при изгибе; определяется по табл. 29 СНиП П-В.1-62* (приложение 4);

7б — коэффициент, учитывающий снижение сопротивления бетона сжатию при изгибе; принимается по табл. 1 в зависимости от средней температуры сжатой зоны;

т% — коэффициент условий работы, учитывающий возможность повышения напряжения в арматуре при отклонении действительного распределения температуры от расчетного в случае нарушения нормальных условий работы печи, а также при повторном нагреве; значение т% принимается равным 0,85.

Для удобства пользования в расчетах формулой (3) при определении относительной высоты сжатой зоны сечения I произведены преобразования с введением некоторых условных обозначений.

В результате формула (3) приобретает вид:

1 = И-УИ2-4Л,    (6)

0,2 Ю    Ел

где И = 3,6 Л -\---(-1; Л = —-—~— Ю\

М-    Рб

Величину изгибающего момента Mt определяют по формуле

„    1    'о (1 —0,51)

М.=-----

Р/ ta    %

EaFa +0,5|6г0Яб рб

_ го _гв (1 —0,5 S)_    ^

Р/ ' ^а    %    ’

*afa +0,51Ьг0 Е6 Рб

9

—    коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций у крайнего волокна сжатой зоны на участке между трещинами; принимаемый равным 0,9;

—    свободная температурная кривизна диска, оп


где фб


l_

p t


ределяемая по формуле 1 ^ «б.рА* Р/    2г„


(8)


здесь At — расчетный температурный перепад от центра диска до кольцевой арматуры, принимаемый равным:

а)    при отсутствии воздушного охлаждения низа лещади:

At=500° для жаростойкого массива;

At=250° для несущей плиты;

б)    при наличии воздушного охлаждения: Af=350° для жаростойкого массива.

(9)

Жаростойкий массив фундамента печи при разгаре лещади может подвергаться нагреву до 1100—1200°С. Однако в связи со снижением жесткости массива за счет образования трещин в растянутой зоне и развития значительных усадочных и пластических деформаций в бетоне сжатой зоны максимальные значения температурных усилий развиваются при более низкой температуре. Согласно п. 4.3 главы СНиП И-В.7-67 для статически неопределимых конструкций, выполненных из жаростойкого бетона на портландцементе, температура, при которой температурные усилия достигают наибольшего значения, принята равной 500°С. При наличии воздушного охлаждения низа лещади расчет кольцевой арматуры несущей плиты не производится, она устанавливается конструктивно при и> 0,0015. ас.р — коэффициент суммарной температурной деформации бетона; принимается по табл. 1 в зависимости от величины At. Для несущей плиты из обычного бетона коэффициент аб.р принимается равным абл-фа — коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона между трещинами; определяется по формуле

Фа = 1.3-S

т

Таблица 1 Значения коэффициентов уб, Рб, осб.р. и «б т

Номер состава бетона (приложение 4)

Коэффициент

Значение коэффициента при температуре нагрева в °С

100

200

300 1

500

1. 2

Y6

0,85

0,7

0,5

Рб

0,8

0,7

0,4

°б J

2,5

11

11

11

Y6

1

1

0,9

0,65

Р б

1

0,9

0,75

0,5

«6.Р

9

8

7

5,5

Примечания: 1. Значения коэффициентов осо.р и as t равны числовым значениям, умноженным на 10~6.

2. Значения коэффициентов у б и рс определяют по табл. 1: при Af = 500°— для температуры, равной 0,85 А*, при Af=35G° и 250° — для температуры, равной 0,9 At.

здесь 5 — коэффициент, характеризующий профиль арматуры; принимается равным: для стержней периодического профиля S = l,l, для стержней гладкого профиля 5=1;

Мб.т — момент, воспринимаемый бетонным сечением без учета арматуры растянутой зоны непосредственно перед появлением трещин, относительно оси, нормальной к плоскости изгиба и проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения; определяется по формуле

/Мб.т = 0,8 H?6.»Y6.p Яр-

Так как

И^б.т = 0,292ЪГв.у, или №б.т = 0,292bг*,

то

мб.т = °>234 ь гв.у Уб.р Яр, или Мв.т = 0,234 Ьri уб.р(10)

здесь /?р —нормативное сопротивление бетона растяжению; принимается по табл. 29 главы СНиП Н-В.1-62* (приложение 4);

11

Y6.p — коэффициент, учитывающий снижение сопротивления бетона растяжению при нагревании; принимается равным 0,75; гв.у или гм — см. стр. 8.

Значение фа должно приниматься не более 1.

2.3. В соответствии с принятым линейным характером распределения температурных деформаций в массиве (см. рис. 1) и плите фундамента найденные для верхнего диска сечения кольцевой арматуры для нижележащих дисков принимаются в следующих размерах.

а)    При температурном перепаде At=500°.

Учитывая возможность нагрева верхней поверхности

массива до 1000 — 1200°С при разделении массива по высоте на три диска, его средний диск будет нагреваться до температуры, превышающей 500°С, поэтому сечение кольцевой арматуры для него принимается таким же, как и для верхнего диска. Лля нижнего диска сечение кольцевой арматуры уменьшается на 30%.

б)    При температурных перепадах At=350° и 250°.

Найденные для верхнего диска сечения кольцевой арматуры при разделении массива на три диска уменьшаются для среднего на 20% и для нижнего на 50%- Для нижнего диска несущей плиты при At=250° сечение кольцевой арматуры

F* = 0,5 F а ——,

гв.у

где г — радиус нижнего диска несущей плиты;

Гв.у — радиус верхнего уступа плиты (верхнего диска);

Fa — площадь кольцевой арматуры на 1 м верхнего диска.

При разделении несущей плиты на горизонтальные диски линии раздела следует совмещать с уступами плиты фундамента (рис. 2).

Рис. 2. Схема разделения несущей плиты на горизонтальные диски 12

2.4.    Минимальный процент армирования принимается равным 0,15% (ц=0,0015). Для окончательно принятого армирования сечения проверяется ширина раскрытия трещин в соответствии с п. 2.5 настоящего раздела Инструкции.

Площадь сечения вертикальной арматуры принимают равной примерно 25% площади сечения кольцевой арматуры.

2.5.    Ширина раскрытия вертикальных трещин от температурных усилий в массиве (плите) определяется по формуле

(11)

Са


где 0а< — напряжение в арматуре, вызванное нормативным температурным моментом, принимаемым равным 0,9 его расчетного значения (Mt = = 0,9 Mt):


®а t


К .

— 0,5£)’


(12)


/г — расстояние между трещинами; определяется по формуле


здесь


(13)

(14)


/т = kx П U Y], 0,32 + 1,54 ЦК рп(1-0,5£)


При арматуре одного диаметра

и = -^~,

4


здесь da — диаметр арматурного стержня;

5 — периметр сечения арматуры по номинальному диаметру без учета выступов ребер периодического профиля; т] — коэффициент, зависящий от вида растянутой арматуры; принимается равным: для стержней периодического профиля т]=0,7, для стержней гладкого профиля rj = l.

При определении температурного момента Mt принята минимальная жесткость сечения, отвечающая напря-


13


жению в арматуре mtRа. Поэтому полученное значение Mt является минимальным.

Если это значение температурного момента Mt мало отличается от величины момента М, определяемого по формуле (2), то ширина раскрытия трещин определяется в соответствии с найденным значением Mt =0,9 Mt.

(7а)

Если же температурный момент Mt более чем на 10% меньше величины М, то для определения ширины раскрытия трещин с достаточной для практики точностью значение температурного момента

Mt = 0,5 (0,9 Л1/+ Щ.

Значение коэффициента фа, входящего в формулу (11), вычисляется по формуле

(9а)

Наибольшая допустимая ширина раскрытия трещин равна 0,4 мм.

Для уменьшения ширины раскрытия трещин следует применять по возможности небольшие диаметры арматуры.

2.6. Расчет жаростойкого массива и несущей плиты фундамента на температурный перепад по радиусу по формулам (1) — (10) производят следующим образом:

а)    расчет массива и плиты фундамента ведут только для участка верхнего диска высотой 1 м, подвергающегося воздействию температурного перепада принимаемого в соответствии с п. 2.2;

б)    для принятых марки и состава бетона и вида арматуры определяют значения R» , Rp , £б, R& и Еа;

в)    задаются коэффициентом армирования сечения Fa

ЮО/о

р= —— , исходя из опыта проектирования, или его

минимальным значением, равным 0,0015;

г)    по температуре, равной 0,85Д£ при Д£ = 500° и 0,9Д/ при Д/=350 и 250° определяют значения коэффициентов ув и Ре;

д)    вычисляют относительную высоту сжатой зоны £ по формуле (6);

е)    определяют величину изгибающего момента М по формуле (2);

ж)    определяют значение Мб.т по формуле (10) и значение фа по формуле (9);

з)    определяют значение , пользуясь формулой

р t

(8), при этом значение «б.р или аб.т принимают в зависимости от At\

и)    определяют величину температурного момента Mt по формуле (7);

к)    проверяют условие (1).

Если при заданном минимальном армировании сечения условие (1) не удовлетворяется, необходимо увеличить содержание арматуры и при новом значении р, повторить расчет.

Для принятого армирования сечения проверяется ширина раскрытия трещин в соответствии с п. 2.5. Характер армирования жароупорного массива представлен на рис. 9 приложения 1.

2.7. В соответствии с требованиями СНиП П-Б.1-62* расчет оснований фундаментов доменных печей, сложенных нескальными грунтами, производится по второму предельному состоянию (по деформациям).

(15)

Расчет оснований по деформациям согласно СНиП П-Б.1-62* производится с использованием теории упругости, если среднее давление под плитой фундамента Р от внешних нормативных нагрузок 2WH4-Q$+QrP не превышает нормативного давления на основание RH, определяемого формулой

2 Мн4- 01 4- он

F

R ~ (Ad -\~ В h) Yo “Ъ В)с ,

где h — глубина заложения фундамента от природного уровня грунта или от планировки срезкой до его подошвы в м; d — диаметр круга, равновеликого по площади многоугольнику, В М\

Уо — средний объемный вес в т!мг грунта, залегающего от природного уровня грунта до глубины, на одну четверть диаметра превосходящей уровень заложения фундамента Н-1—— ;

4

сн— нормативное удельное сцепление грунта для

15

глинистых грунтов или нормативный параметр линейности для песков, залегающих ниже подошвы фундамента в пределах одной

четверти его диаметра -j , в тс/м2;

A, B.D ■— безразмерные коэффициенты, зависящие от среднего значения нормативного угла внутреннего трения (фн в град) грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента в пределах

— ; принимаются по табл. 2;

Оф—собственный вес фундамента (нормативный) в тс;

<2?р — вес грунта на обрезах фундамента в тс;

Примечание. Нормативные давления при условии полного насыщения водой песков мелких принимаются с учетом коэффициента ОД а песков пылеватых — 0,6.

2.8.    Нижнюю несущую плиту фундамента рассчитывают на прочность и раскрытие трещин от внешней нагрузки и реактивного давления грунта (статический расчет) и от воздействия температурного перепада по радиусу (термический расчет).

Влияние температурного перепада по высоте плиты учитывается увеличением площади арматуры, определяемой из статического расчета несущей плиты, на 10— 15%.

В тех случаях, когда для доменной печи предусматривается устройство воздушного охлаждения низа лещади, температурные воздействия на плиту фундамента не учитываются.

2.9.    Статический расчет плиты фундамента нужно производить:

а) По теории упругости с подбором сечений по I и III предельному состоянию железобетонных конструкций (несущая способность и раскрытие трещин).

При этом реактивное давление грунта на плиту находится по теории деформации сжимаемого слоя конечной толщины [10].

Цилиндрическая жесткость плиты находится по формуле

(16)

В fa

(1-0,5 l)Hl

+

с учетом трещин в растянутой зоне бетона и степени выключения его из работы между трещинами, а также с учетом пластических деформаций бетона в сжатой зоне.

Таблица 2

Коэффициенты А, В и & для определения нормативного давления на основание RH при подошвах фундаментов в виде многоугольника или круга большого диаметра (^>15 м)

Нормативные значения угла внутреннего трения

н в град

Коэффициенты к формуле (15)

А

в

D

0

0

1

3,37

2

0,03

1,12

3,56

4

0,06

1,26

3,77

6

0,1

1,42

4

8

0,15

1,6

4,25

10

0,2

1,8

4,51

12

0,26

2,02

4,81

14

0,32

2,28

5,12

16

0,39

2,56

5,46

18

0,47

2,9

5,84

20

0,57

3,38

6,25

22

0,68

3,71

6,71

24

0,8

4,21

7,2

26

0,94

4,78

7,75

28

1,11

5,45

8,36

30

1,3

6,2

9

32

1,55

7,19

9,8

34

1,79

8,18

10,64

36

2,11

9,43

11,61

38

2,5

10,98

12,78

40

2,93

12,7

13,95

42

3,46

14,86

15,39

44

4,11

17,7

17,04

45

4,49

18,96

17,96

Примечание. Коэффициенты At Bf D для круглых фундаментов приведены в работе [8].

В связи с изменением высоты и армирования плиты жесткость ее в разных сечениях имеет различное значение, однако для расчета цилиндрическая жесткость плиты по всей ее площади принимается с некоторым приближением постоянной (усредненной).

17

Усредненную (цилиндрическую) жесткость плиты ВцСр определяют по формуле

2 Зак. 278

(17)

где Bai — цилиндрическая жесткость отдельных участков (колец и цилиндра) плиты, определяемая по формуле (16), в тем1 2-, dBi — наружный диаметр i-ro кольца в м; dBi— внутренний диаметр t-ro кольца (для цилиндра dBi=0) в м;

значения величин £, фа, фб, d в формулах (16) и (17) оговорены ранее; ve — коэффициент Пуассона для железобетона, равный 0,15;

v — коэффициент упругости, принимаемый по п. 9.7 СНиП II-B.1-62*. б) По методу предельного равновесия, предложенному д-ром техн. наук проф. Гвоздевым А. А. [6].

Предельным состоянием любого сечения плиты является возникновение в результате развития кольцевых и радиальных трещин пластических шарниров (цилиндрических шарниров текучести) с постоянным предельным значением изгибающего момента.


Рис. 3. Варианты схем образования трещин

а — схематический разрез фундамента:

1 — лещадь; 2 — жаростойкий массив; 3 — несущая плита; б — первая схема разрушения; в — вторая схема разрушения; г — третья схема разрушения


Ниже приведены следующие три возможные схемы образования трещин (рис. 3):

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящей Инструкцией аннулируется «Инструкция по расчету и проектированию фундаментов доменных печей» И201-55/МСП МХП. Коренной переработке подвергся II раздел Инструкции И 201-55 — на основании предложений Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений Госстроя СССР используемая в Инструкции И 201-55 для статического расчета несущей плиты фундамента теория упругого полупространства заменена теорией деформаций оснований конечной толщины. Соответственно заменены формулы, таблицы и примеры расчета.

В том же разделе на основании научно-технического отчета лаборатории жаростойких бетонов и конструкций Научно-исследовательского института бетона и железобетона Госстроя СССР переработан в соответствии с последними нормативными требованиями расчет жаростойкого массива фундамента на прочность и раскрытие трещин. Соответственно заменены формулы, таблицы и примеры расчета, а также исключены некоторые графики.

Переработан I раздел Инструкции И 201-55 в связи с необходимостью отражения новейших технических решений, предложенных практикой проектирования фундаментов современных доменных печей.

Основные расчетные положения Инструкции, касающиеся несущей плиты, применимы также к фундаментам под дымовые трубы и к другим,круглым или многоугольным в плане фундаментам высотных сооружений.

Инструкция переработана начальником строительного отдела Гипромеза инж. Г. Д. Скажеником при участии гл. конструктора строительного отдела Гипромеза Н. Д. Плессеиной, руководителя сектора НИИЖБ д-ра техн. наук А. Ф. Милованова, ст. научн. сотр. НИИЖБ канд. техн. наук Б. А. Альтшулера, руководителя лаборатории НИИОСП д-ра техн. наук проф. К. Е. Егорова и ст. научн. сотр. НИИОСП канд. техн. наук Т. А. Маликовой.

Г Зак. 278

3) образование трещин, аналогичных указанным в п. 2, но в месте изменения высоты плиты (на границе консоли) (рис. 3,г).

Первая схема является частным случаем второй и третьей схем, когда радиус кольцевой трещины обращается в нуль.

Цилиндрическую жесткость плиты определяют по формулам (16) и (17).

Для расчета плиты рекомендуемыми методами необходимо установить ее высоту и площадь, которые определяют предварительным расчетом, исходя из предположения, что эпюра реактивного давления грунта под подошвой плиты является прямолинейной с равномерным распределением давления от внешней нагрузки по всей площади основания. Принятые предварительным расчетом высота плиты, а также высота консоли у ее заделки проверяются на усилия, полученные из окончательного расчета.

2.10. Толщина сжимаемого слоя основания под подошвой фундаментной плиты Z' в соответствии со СНиП П-Б.1-62* определяется из условия:

Рг1 — 0,2 Рб г1!

(18)

где Рбг' — нормативное природное (бытовое) давление на глубине г' от подошвы фундамента;

Рг'=(Р~Рб)

здесь Рг' — дополнительное к природному давление в грунте от нормативных вертикальных нагрузок на глубине г' от подошвы фундамента в кгс/см2;

Р — среднее давление от EiVH+ Q| + Q?p на уровне подошвы фундамента в кгс/см2;

Рб— нормативное природное (бытовое) давление на уровне подошвы фундамента в кгс/см2; Рб—yho (у —объемный вес грунта; h0— расстояние от природного рельефа или уровня планировки срезкой до подошвы фундамента).

2Г

19

т\ — безразмерный коэффициент, равный — .

2* Зак. 278

Министерство

черной

металлургии

СССР

(Минчермет

СССР)

Ведомственные строительные нормы

ВСН 001-71 МЧМ СССР

Инструкция по проектированию фундаментов доменных печей

Взамен И 201-55 МСП МХП

1. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. Фундаменты современных доменных печей работают в условиях постоянного воздействия значительных технологических и строительных нагрузок и неравномерного высокотемпературного нагрева.

Усилия, возникающие в фундаменте доменной печи от указанных силовых воздействий при весьма больших его параметрах, вызывают значительные объемные деформации и сложное напряженное состояние сооружения, что требует изыскания особых конструктивных форм и соответствующих материалов фундамента, позволяющих обеспечить нормальные условия его длительной эксплуатации.

Фундамент устраивают из двух частей:

а)    нижней несущей части в виде мощной монолитной железобетонной плиты с размерами площади основания, определяемыми грунтовыми условиями;

б)    верхней ненесущей части в виде сплошного массива из жаростойкого бетона с установкой у его боковых граней кольцевой арматуры, воспринимающей температурные усилия (приложение I, рис. 8) [1, 2].

При устройстве специальной системы воздушного охлаждения лещади снизу роль жаростойкого массива как термоизолятора несущей плиты, осуществляемой из обычного железобетона, упрощается, так как температурный нагрев массива при этом значительно сокращается.

Внесена

Утверждена

Срок

Гипромезом

Министерством черной

введения

Минчермета СССР,

металлургии СССР

1 декабря

НИИЖБ и НИИОСП

1 июля 1971 г.

1972 г.

Госстроя СССР

2

Однако замена в этом случае жаростойкого бетона массива обычным недопустима, так как из-за постепенного (с разгаром лещади) снижения эффективности отбора тепла, а также вследствие случайного расстройства системы охлаждения сохраняется возможность нагрева массива до температуры выше допустимой для обычного бетона.

1.2.    Высота массива фундамента, выполняемого из жаростойкого бетона, определяется термическим расчетом исходя из необходимости обеспечения на верхней поверхности несущей железобетонной плиты фундамента температуры не выше 250°С.

Расчетами установлено, что этому требованию удовлетворяет жаростойкий массив высотой, равной примерно 0,25 его диаметра.

При устройстве воздушного охлаждения лещади высота жаростойкого массива принимается по конструктивным соображениям такой же, но не более 3 м.

Если для требуемого снижения отрывающей силы, возникающей в печи от внутреннего давления, высота массива должна превышать 3 м, то кожух печи необходимо закреплять анкерующими устройствами по типу воздухонагревателей.

Примечание. Если при эксллуатации доменной печи будет установлено непрерывное нарастание температуры в верхней части несущей плиты фундамента с достижением своего предельного значения, работа доменной печи должна быть прекращена.

1.3.    Жаростойкий массив выполняют круглой формы, диаметром, соответствующим размерам горна печи, и заключают в стальную обойму. В качестве обоймы используют кожух печи, удлиняемый до верха несущей плиты.

При наличии донышка и системы воздушного охлаждения лещади снизу устройство обоймы не обязательно.

1.4.    Стальная обойма, являющаяся продолжением кожуха доменной печи, должна быть со всех сторон открытой для возможности регулярного осмотра ее и своевременного ремонта, а также для возможности охлаждения боковых поверхностей массива.

3

1.5.    Для предотвращения выхода газов из-под кожуха печи в атмосферу снаружи обоймы жаростойкого массива устанавливают с зазором 100—150 мм стальное

\* Зак. 278

кольцо, вбетонированное в нижнюю железобетонную плиту и выступающее над ней на 300—400 мм. Зазор заполняют огнеупорной углеродистой массой (набойка).

Для печей с воздушным охлаждением лещади предотвращение выхода газов обеспечивается наличием донышка.

1.6. Для печей без воздушного охлаждения лещади между обоймой и жаростойким массивом устраивается зазор. Такой зазор обеспечивает свободное развитие температурных деформаций массива за счет сжимаемости (податливости) набойки, исключая непосредственную передачу температурных усилий на кожух печи.

Величина температурных деформаций массива при его нагреве находится в прямой зависимости от содержания в массиве кольцевой арматуры.

Ширину зазора (следовательно, толщину набойки), достаточную для компенсации приращения радиуса массива при нагреве, определяют по приращению радиуса массива гм:

R т 0 85

Д гм = —~ м- -- (где    0,85    —    коэффициент    условий    рабо-

Например, при гм=650 см для арматуры класса А-Н

= 0,7 см.

0,85.2700-650 2 100 000

Сжимаемость набойки под давлением равна приблизительно 6—8%, вследствие чего величина зазора должна быть не менее 75—90 мм. С некоторым запасом величину зазора принимают равной 100 мм.

Для печей с воздушным охлаждением лещади устройство зазора не обязательно.

1.7. Жаростойкий массив и несущая железобетонная плита фундамента находятся в разных условиях температурного режима.

Во избежание повреждения несущей плиты фундамента при деформациях жаростойкого массива между ними оставляют температурный шов, заполняемый специальным огнеупорным материалом.

Для этой цели применяют жестко-пластичный раствор из кварцевого чистого песка и белой огнеупорной глины (каолин) или графитовую пыль, насыпаемую сло- 3

ем толщиной 10 мм по тщательно затертой поверхности железобетона несущей плиты фундамента.

1.8.    Нижняя несущая плита фундамента имеет в плане ступенчатую форму восьмиугольника с консольным развитием подошвы основания.

Размеры плиты и ее армирование определяются статическим и термическим расчетами в соответствии с указаниями настоящей Инструкции.

1.9.    Кольцевую арматуру, устанавливаемую у боковой поверхности жаростойкого массива, проектируют в целях уменьшения раскрытия трещин в бетоне из нескольких концентрически расположенных сеток (приложение 1, рис. 9).

Для кольцевой арматуры применяют горячекатаную сталь периодического профиля диаметром 25—32 мм класса А-П, а вертикальные стержни сеток готовят из такой же арматуры класса А-Н или из круглой арматуры класса A-I диаметром 16—20 мм.

Расстояние между вертикальными и горизонтальными стержнями сеток принимают равным 75—200 мм, расстояние между сетками в свету — 100—150 мм.

Стыки арматуры выполняют сварными.

Допускается применение в качестве арматуры полосовой стали площадью сечения не более 15 см2.

Кольцевую арматуру монтируют при помощи кондукторов из уголков, устанавливаемых на нижнюю несущую плиту фундамента.

1.10.    Армирование плиты, определяемое расчетом на действие внешних нагрузок и реактивного давления грунта, осуществляют в виде плоских сварных сеток, устанавливаемых у подошвы плиты в несколько ярусов по площади основания (основная арматура) и у боковых граней (тангенциальная арматура) (приложение 1, рис. 10).

Для арматуры сеток применяют горячекатаную сталь периодического профиля диаметром 32—45 мм.

Расстояние между стержнями сеток принимают равным 150—200 мм, расстояние между сетками в свету — 150—200 мм.

Стыки арматуры выполняют сварными.

Армирование плиты, определяемое расчетом на температурные воздействия, осуществляют в виде кольцевых сварных сеток из арматуры класса А-П, устанавливаемых вертикально в пределах всей высоты плиты. 4

Указания по кольцевой арматуре аналогичны указаниям п. 1.9. Следует также руководствоваться п. 2.3 и рис. 9 приложения 1.

У верхней поверхности фундамента ставится конструктивная арматура классов А-П или A-III. Площадь сечения конструктивной арматуры должна составлять 0,05—0,08% площади сечения плиты фундамента. Шаг арматуры не должен превышать 400 мм.

1.11.    Горизонтальные усилия, передаваемые на плиту фундамента от стальных колонн печи в местах их непосредственного опирания, воспринимаются кольцевой арматурой, устанавливаемой в пределах верхнего уступа плиты.

Эта арматура совмещается с кольцевой арматурой, работающей на температурный перепад по радиусу плиты.

Для увеличения сопротивления бетона местному давлению под башмаками колонн в местах их расположения устанавливают два горизонтальных ряда сеток конструктивной арматуры.

1.12.    Конструктивные элементы рабочей площадки печи частично опираются на несущую железобетонную плиту фундамента (при непросадочных плотных грунтах).

Конструктивные решения площадки должны обеспечивать свободный доступ к кожуху печи.

1.13.    Для контроля температуры закладываются трубки, в которых размещаются термопары.

Трубки закладываются при отсутствии системы воздушного охлаждения лещади у верхней грани несущей плиты фундамента.

При наличии воздушного охлаждения — в нижней части лещади.

Наблюдение за температурой производят согласно «Требованиям по наблюдению за температурой фундаментов доменных печей» (см. приложение 5).

2. ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА

2.1. Расчет температурных усилий, возникающих в жаростойком массиве и несущей плите фундамента в результате неравномерного распределения температуры в радиальном направлении, производится по методу проф. В. И. Мурашева [3, 4] исходя из следующих положений: 5

а)    массив и плиту фундамента делят по высоте на три отдельных диска, из которых на температурный перепад по радиусу рассчитывается только верхний диск массива и плиты;

б)    изменение температурных деформаций массива (плиты) в различных точках их радиуса аб.рt принимается по линейному закону (рис. 1), где аб.р — коэффициент суммарной температурной деформации бетона с учетом температурной усадки (аб.р=«м~ае.у), принимаемый по табл. 1; t — температура в °С;

Рис. 1. Расчетная схема распределения свободных температурных деформаций по радиусу и высоте массива (плиты) фундамента

в)    величину усилий в кольцевой арматуре находят в зависимости от жесткости массива (плиты) и определяют с учетом пластических деформаций бетона сжатой зоны, а также работы растянутого бетона, расположенного между трещинами;

г)    массив и плита фундамента при работе на неравномерный нагрев являются статически неопределимыми конструкциями.

Количество кольцевой арматуры определяют методом последовательных приближений.

2.2. Расчет жаростойкого массива и несущей плиты фундамента на температурный перепад в радиальном направлении производят из условия ограничения раскрытия трещин. При этом необходимо обеспечить выполнение условия

МГ<М,    (1)

где Mt — изгибающий момент, возникающий в сечении от неравномерного нагрева;

7

Af — изгибающий момент, который может быть воспринят сечением при достижении арматурой расчетного сопротивления R&.

Величину изгибающего момента М определяют по формуле

M~mtFA /?а r0 (1 — 0,5 £),    (2)

где Fsl — площадь кольцевой арматуры Л = V-br0f

здесь b — высота диска, в пределах которой размещается арматура fa; принимается равной 100 см; г0 — расстояние от центра массива или верхнего уступа несущей плиты до центра тяжести кольцевой арматуры:


здесь


Го — Г в.у    CL,

(м)

гв.у—радиус массива или верхнего уступа несу-щей плиты фундамента; а — расстояние от наружной поверхности массива или верхнего уступа плиты до центра тяжести кольцевой арматуры;

Ra—расчетное сопротивление растянутой арматуры при нормальной температуре; принимается по табл. 4 главы СНиП П-В. 1-62* (приложение 4);

£ — относительная высота сжатой зоны сечения, определяемая по формуле:


1 =


1,8 +


I_

1 +5 L Ю \int


(3)


здесь L —


м

Ь’ЪКУб '


(4)


Е* ,

£бРб ’


(5)


Е& — модуль упругости арматурной стали; принимается по табл. 32 главы СНиП П-В. 1-62* (приложение 4) ;

Еб — начальный модуль упругости бетона; определяется по табл. 31 главы СНиП П-В.1-62* или по табл. 4 главы СНиП Н-В.7-67 в зависимости от вида бетона (приложение 4);


8


1

   образование радиальных трещин, идущих от центра плиты к ее периферии (рис. 3,6):

2

   образование на границе жаростойкого массива кольцевой трещины, а также радиальных трещин, идущих к периферии плиты (рис. 3,е);

3

4

5