Визначення меж вогнестійкості залізобетонних колон. ТзОВ архітектурна виробнича компанія Визначення межі вогнестійкості залізобетонних плит

Таблиця 2.18

Легкий бетон густиною? = 1600 кг/м3 з великим заповнювачем з керамзиту, плити з круглими порожнечами кількістю 6 шт., Опирання плит - вільне, по обидва боки.

1. Визначимо ефективну товщину багатопустотної плити tef для оцінки межі вогнестійкості за теплоізолюючою здатністю згідно з п. 2.27.

де - Товщина плити, мм;

  • - Ширина плити, мм;
  • - кількість порожнеч, шт.;
  • - Діаметр порожнеч, мм.
  • 2. Визначаємо за табл. 8 Допомога межа вогнестійкості плити по втраті теплоізолюючої здатності для плити з важкого бетону частина з ефективною товщиною 140 мм:

Межа вогнестійкості плити втратою теплоізолюючої здатності

3. Визначимо відстань від поверхні плити, що обігрівається, до осі стрижневої арматури:

де - Товщина захисного шару бетону, мм;

  • - Діаметр робочої арматури, мм.
  • 4. За табл. 8 Посібники визначаємо межу вогнестійкості плити за втратою несучої здатності при а = 24 мм, для важкого бетону та при спиранні по обидва боки.

Шукана межа вогнестійкості знаходиться в інтервалі між 1 год і 1,5 год, визначаємо його методом лінійної інтерполяції:

Межа вогнестійкості плити без урахування поправочних коефіцієнтів – 1,25 год.

  • 5. Згідно з п. 2.27 Посібники для визначення межі вогнестійкості пустотних плит застосовується понижувальний коефіцієнт 0,9:
  • 6. Визначаємо повне навантаження на плиту, як суму постійного та тимчасового навантажень:
  • 7. Визначаємо відношення тривалої частини навантаження до повного навантаження:

8. Поправочний коефіцієнт по навантаженню згідно з п. 2.20.

  • 9. За п. 2.18 (ч. 1 а) Допомога приймаємо коефіцієнт? для арматури А-VI:
  • 10. Визначаємо межу вогнестійкості плити з урахуванням коефіцієнтів по навантаженню та арматурі:

Межа вогнестійкості плити несучої здатності становить R 98.

За межу вогнестійкості плити приймаємо менше двох значень - за втратою теплоізолюючої здатності (180 хв) і по втрати несучої здатності (98хв).

Висновок: межа вогнестійкості залізобетонної плити становить REI 98

Для вирішення статичної частини задачі форму поперечного перерізу залізобетонної плити перекриття з круглими порожнечами (додаток 2 рис. 6) приводимо до розрахункової таврової.

Визначимо згинальний момент у середині прольоту від дії нормативного навантаження та власної ваги плити:

де q / n– нормативне навантаження на 1 погонний метр плити, рівне:

Відстань від нижньої (обігрівається) поверхні панелі до осі робочої арматури складе:

мм,

де d- Діаметр арматурних стрижнів, мм.

Середня відстань становитиме:

мм,

де А- Площа поперечного перерізу арматурного стрижня (п. 3.1.1.), Мм 2 .

Визначимо основні розміри розрахункового таврового поперечного перерізу панелі:

Ширина: b f = b= 1,49 м;

Висота: h f = 0,5 (h-П) = 0,5 (220 - 159) = 30,5 мм;

Відстань від поверхні, що не обігрівається конструкції до осі арматурного стрижня h o = ha= 220 - 21 = 199 мм.

Визначаємо міцнісні та теплофізичні характеристики бетону:

Нормативний опір за межі міцності R bn= 18,5 МПа (табл. 12 або п. 3.2.1 для бетону класу В25);

Коефіцієнт надійності b = 0,83 ;

Розрахунковий опір бетону за межі міцності R bu = R bn / b= 18,5/0,83 = 22,29 МПа;

Коефіцієнт теплопровідності t = 1,3 – 0,00035Т ср= 1,3 - 0,00035 723 = 1,05 Вт м -1 К -1 (п. 3.2.3.),

де Т ср- Середня температура при пожежі, що дорівнює 723 К;

Питома теплоємність З t = 481 + 0,84Т ср= 481 + 0,84 · 723 = 1088,32 Дж кг -1 К -1 (п. 3.2.3.);

Наведений коефіцієнт температуропровідності:

Коефіцієнти, що залежать від середньої густини бетону До= 39 з 0,5 та До 1 = 0,5 (п.3.2.8, п.3.2.9.).

Визначаємо висоту стиснутої зони плити:

Визначаємо напругу у розтягнутій арматурі від зовнішнього навантаження відповідно до дод. 4:

так як х t= 8,27 мм h f= 30,5 мм, то

де As– сумарна площа поперечного перерізу арматурних стрижнів у розтягнутій зоні поперечного перерізу конструкції, що дорівнює 5 стрижнів12 мм 563 мм 2 (п. 3.1.1. ).

Визначимо критичне значення коефіцієнта зміни міцності арматурної сталі:

,

де R su- Розрахунковий опір арматури за межею міцності, рівне:

R su = R sn / s= 390 / 0,9 = 433,33 МПа (тут s- Коефіцієнт надійності для арматури, що приймається рівним 0,9);

R sn– нормативний опір арматури за межею міцності, що дорівнює 390 МПа (табл. 19 або п. 3.1.2).

Отримали, що stcr1. Значить, напруги від зовнішнього навантаження у розтягнутій арматурі перевищують нормативний опір арматури. Отже, необхідно зменшити напругу від зовнішнього навантаження в арматурі. Для цього збільшимо кількість арматурних стрижнів панелі12мм до 6. A s= 679 10 -6 (п. 3.1.1.).

МПа,

.

Визначимо критичну температуру нагрівання несучої арматури у розтягнутій зоні.

За таблицею п. 3.1.5. за допомогою лінійної інтерполяції визначаємо, що для арматури класу А-III, марки стали 35 ГС та stcr = 0,93.

t stcr= 475C.

Час прогрівання арматури до критичної температури для плити суцільного поперечного перерізу буде фактичною межею вогнестійкості.

з = 0,96 год,

де Х– аргумент функції помилок Гаусса (Крампа), що дорівнює 0,64 (п.3.2.7.) залежно від величини функції помилок Гаусса (Крампа), що дорівнює:

(тут t н- Температура конструкції до пожежі, приймаємо рівною 20С).

Фактична межа вогнестійкості плити перекриття з круглими порожнинами становитиме:

П ф = 0,9 = 0,960,9 = 0,86 год,

де 0,9 - коефіцієнт, що враховує наявність у плиті порожнин.

Оскільки бетон – негорючий матеріал, то, очевидно, фактичний клас пожежної небезпеки конструкції К0.

Як було сказано вище, межа вогнестійкості згинаються залізобетонних конструкційможе наступити через прогрівання до критичної температури робочої арматури, що знаходиться в розтягнутій зоні.

У зв'язку з цим розрахунок вогнестійкості багатопустотної плити перекриття визначатимемо за часом прогріву до критичної температури розтягнутої робочої арматури.

Перетин плити представлений на рис.3.8.

b p b p b p b p b p

h h 0

A s

Рис.3.8. Розрахунковий переріз багатопустотної плити перекриття

Для розрахунку плити її перетин наводиться до таврового (рис.3.9).

f

x tem ≤h' f

f

h h 0

x tem >h' f

A s

a ∑b р

Рис.3.9. Тавровий переріз багатопустотної плити для розрахунку її на вогнестійкість

Послідовність

розрахунку межі вогнестійкості плоских згинальних багатопустотних залізобетонних елементів


3. Якщо, то  s , tem визначається за формулою

Де замість b використовується ;

Якщо
, то її необхідно перерахувати за такою формулою:

    За 3.1.5 визначається t s , cr(Критична температура).

    Обчислюється функція помилок Гауса за такою формулою:

    По 3.2.7 є аргумент функції Гауса.

    Обчислюється межа вогнестійкості П ф за такою формулою:

Приклад №5.

Дано. Багатопустотна плита перекриття, що вільно спирається по обидва боки. Розміри перерізу: b=1200 мм, довжина робочого прольоту l= 6 м, висота перерізу h= 220 мм, товщина захисного шару а l = 20 мм, розтягнута арматура класу А-III, 4 стрижні Ø14 мм; важкий бетон класу В20 на вапняковому щебені, вагова вологість бетону w = 2%, середня щільністьбетону в сухому стані ρ = 2300 кг/м 3 діаметр порожнеч d n = 5,5 кН/м.

Визначитифактична межа вогнестійкості плити.

Рішення:


Для бетону класу В20 R bn= 15 МПа (п. 3.2.1.)

R bu= R bn / 0,83 = 15 / 0,83 = 18,07 МПа

Для класу арматури А-ІІІ R sn = 390 МПа (п. 3.1.2)

R su= R sn /0,9 = 390/0,9 = 433,3 МПа

A s= 615 мм 2 = 61510 -6 м 2




    Теплофізичні характеристики бетону:

λ tem = 1.14 – 0,00055450 = 0,89 Вт/(м·˚С)

з tem = 710 + 0,84450 = 1090 Дж/(кг·С)

k= 37,2 п.3.2.8.

k 1 = 0,5 п.3.2.9. .

    Визначається фактична межа вогнестійкості:

З урахуванням порожнечі плити її фактичну межу вогнестійкості необхідно помножити на коефіцієнт 0,9 (п.2.27.).

Література

    Шелегов В.Г., Кузнєцов Н.А. «Будівлі, споруди та їх стійкість під час пожежі». Навчальний посібник з вивчення дисципліни. - Іркутськ.: ВСІ МВС Росії, 2002. - 191 с.

    Шелегов В.Г., Кузнєцов Н.А. Будівельні конструкції. Довідковий посібник з дисципліни «Будівлі, споруди та їхня стійкість при пожежі». - Іркутськ.: ВСІ МВС Росії, 2001. - 73 с.

    Мосалков І.Л. та ін Вогнестійкість будівельних конструкцій: М: ЗАТ «Спецтехніка», 2001. - 496 с., Ілл

    Яковлєв А.І. Розрахунок вогнестійкості будівельних конструкцій. - М.: Будвидав, 1988. - 143с., Іл.

    Шелегов В.Г., Чернов Ю.Л. «Будівлі, споруди та їх стійкість під час пожежі». Допомога з виконання курсового проекту. - Іркутськ.: ВСІ МВС Росії, 2002. - 36 с.

    Посібник з визначення меж вогнестійкості конструкцій, меж поширення вогню за конструкціями та групами займистості матеріалів (до СНиП II-2-80), ЦНДІБК ім. Кучеренко. - М.: Будвидав, 1985. - 56 с.

    ДЕРЖСТАНДАРТ 27772-88: Прокат для будівельних сталевих конструкцій. Загальні технічні умови/ Держбуд СРСР. - М., 1989

    СНіП 2.01.07-85 *. Навантаження та впливу / Держбуд СРСР. - М.: ЦІТП Держбуду СРСР, 1987. - 36 с.

    ГОСТ 30247.0 - 94. Конструкції будівельні. Методи випробування на вогнестійкість. Загальні вимоги.

    СНіП 2.03.01-84 *. Бетонні та залізобетонні конструкції / Мінбуд Росії. - М.: ДП ЦПП, 1995. - 80 с.

1ЕЛЛІНГ -споруда на березі зі спеціально влаштованим похилим фундаментом ( стапелем), де закладається та будується корпус судна.

2 ПУТІПРОВІД –міст через сухопутні шляхи (чи над сухопутним шляхом) дома їх перетину. Забезпечується рух щодо них у різних рівнях.

3ЕСТАКАДА –спорудження у вигляді мосту для проведення одного шляху над іншим у місці їхнього перетину, для причалу судів, а також взагалі для створення дороги на певній висоті.

4 РЕЗЕРВУАР -вмістище для рідин та газів.

5 ГАЗГОЛЬДЕР– споруда для приймання, зберігання та відпуску газу у газопровідну мережу.

6доменна піч- Шахтна піч для виплавки чавуну із залізної руди.

7Критична температура– температура, за якої нормативний опір металу R un зменшується до величини нормативної напруги n від зовнішнього навантаження на конструкцію, тобто. при якій настає втрата здатності, що несе.

8Нагель -дерев'яний або металевий стрижень, що використовується для скріплення частин дерев'яних конструкцій.


ДО ПИТАННЯ ПРО РОЗРАХУНОК БЕЗБАЛОЧНИХ ПЕРЕКРИТТІВ НА Вогнестійкість

ДО ПИТАННЯ ПРО РОЗРАХУНОК БЕЗБАЛОЧНИХ ПЕРЕКРИТТІВ НА Вогнестійкість

В.В. Жуков, В.М. Лавров

Стаття опублікована у виданні «Бетон та залізобетон – шляхи розвитку. Наукові праці 2-ої Всеросійської (Міжнародної) конференції по бетону та залізобетону. 5-9 вересня 2005 р. Москва; У 5 томах. НИИЖБ 2005, Том 2. Секційні доповіді. Секція «Залізобетонні конструкції будівель та споруд»., 2005.»

Розглянемо розрахунок межі вогнестійкості безбалочного перекриття з прикладу, який часто зустрічається у практиці будівництва. Безбалочне залізобетонне перекриття має товщину 200 мм із бетону класу при стиску В25, армованого сіткоюз осередками 200х200 мм із арматури класу А400 діаметром 16 мм із захисним шаром 33 мм (до центру ваги арматури) біля нижньої поверхні перекриття та А400 діаметром 12 мм із захисним шаром 28 мм (до ц. т.) біля верхньої поверхні. Відстань між колонами 7м. У розглянутій будівлі перекриття є протипожежною перешкодою першого типу і повинно мати межу вогнестійкості по втраті теплоізолюючої здатності (I), цілісності (Е) і несучої здатності (R) REI 150. Оцінку межі вогнестійкості перекриття за існуючими документами можна визначити розрахунковим шляхом тільки за товщиною захисного шару (R) для статично визначеної конструкції, за товщиною перекриття (I) та по можливості крихкого руйнування при пожежі (Е). При цьому досить правильну оцінку дають розрахунки I і Е, а несучу здатність перекриття при пожежі як статично невизначеної конструкції можна визначити тільки розрахунком термонапруженого стану, використовуючи теорію пружно-пластичності залізобетону при нагріванні або теорію методу граничного рівноваги конструкції при дії статичної та теплової . Остання теорія є найбільш простою, так як вона не вимагає визначення напруг від статичного навантаження і температури, а тільки зусиль (моментів) від дії статичного навантаження з урахуванням зміни властивостей бетону та арматури при нагріванні до появи в статично невизначеній конструкції пластичних шарнірів при перетворенні її на механізм. У зв'язку з цим оцінка несучої здатності безбалочного перекриття при пожежі зроблена за методом граничної рівноваги, причому у відносних одиницях до несучої здатності перекриття звичайних умовахексплуатації. Було розглянуто та проаналізовано робочі креслення будівлі, виконано розрахунки меж вогнестійкості залізобетонного безбалочного перекриття за настанням нормованих для даних конструкцій ознак граничних станів. Розрахунок меж вогнестійкості за несучою здатністю виконано з урахуванням зміни температури бетону та арматури за 2,5 години стандартних випробувань. Усі термодинамічні та фізико-механічні характеристикиматеріалів конструкції, наведені в цій доповіді, прийняті на підставі даних ВНДІПО, НДІЗБ, ЦНДІБК .

МЕЖ ВОГНЕСТОЙКОСТІ ПЕРЕКРИТТЯ ПО ВТРАЦІ ТЕПЛОІЗОЛІРУЮЧОЇ ЗДАТНОСТІ (I)

Практично прогрів конструкцій визначають кінцево-різносним або кінцево-елементним розрахунком з використанням ЕОМ. При вирішенні задачі теплопровідності враховують зміни теплофізичних властивостей бетону та арматури під час нагрівання. Розрахунок температур у конструкції при стандартному температурному режимівиробляють за початкової умови: температура конструкцій та зовнішнього середовища 20С. Температура середовища tс під час пожежі змінюється залежно від часу відповідно до . При розрахунку температур в конструкціях враховують конвективний Qc і променистий Qr теплообміни між середовищем, що обігрівається, і поверхнею. Розрахунок температур можна виконати, використовуючи умовну товщину шару бетону Xi*, що розглядається, від поверхні, що обігрівається . Для визначення температури в бетоні обчислюють

Визначимо за формулою (5) розподіл температури товщиною перекриття через 2,5 год пожежі. Визначимо за формулою (6) товщину перекриттів, яка необхідна для досягнення критичної температури 220С на її поверхні, що не нагрівається за 2,5 години. Ця товщина дорівнює 97 мм. Отже, перекриття товщиною 200 мм матиме межу вогнестійкості по втраті теплоізолюючої здатності не менше 2,5 годин.

МЕЖ ВОГНЕстійкості ПЛИТИ ПЕРЕКРИТТІВ ПО ВТРАЦІ ЦІЛІСНОСТІ (E)

При пожежі в будівлях та спорудах, в яких застосовуються бетонні та залізобетонні конструкції, можливе крихке руйнування бетону, що призводить до втрати цілісності конструкції. Руйнування відбувається раптово, швидко і тому є найнебезпечнішим. Крихке руйнування бетону починається, як правило, через 5-20 хв від початку вогневого впливу і проявляється, як відкол від поверхні конструкції шматків бетону, що нагрівається, в результаті в конструкції може з'явитися наскрізний отвір, тобто. конструкція може досягти передчасної вогнестійкості втратою цілісності (Е). Крихке руйнування бетону може супроводжуватися звуковим ефектом у вигляді легкої бавовни, тріску різної інтенсивності або «вибуху». При крихкому руйнуванні бетону можливий розліт шматків вагою до декількох кілограмів на відстань до 10-20 м. При пожежі найбільший вплив на крихке руйнування бетону надають: власні температурні напруги від градієнта температури по перерізу елемента, напруги від статичної невизначеності конструкцій, фільтрування пари через структуру бетону. Крихке руйнування бетону під час пожежі залежить від структури бетону, його складу, вологості, температури, граничних умов і зовнішнього навантаження, тобто. воно залежить як від матеріалу (бетону), так і від виду бетонної чи залізобетонної конструкції. Оцінку межі вогнестійкості залізобетонного перекриттяза втратою цілісності можна виконати за величиною критерію крихкої руйнації (F), який визначається за формулою, наведеною в:

МЕЖ ВОГНЕстійкості ПЕРЕКРИТТЯ ПО ВТРАЦІ НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ (R)

По здатності, що несе, вогнестійкість перекриття визначається також розрахунком, що допускається . Вирішується теплотехнічна та статична задачі. У теплотехнічній частині розрахунку визначають розподіл температур товщиною плити при стандартному тепловому впливі. У статичній частині розрахунку визначають несучу здатність плити при пожежі тривалістю 2,5 год. Навантаження та умови спирання приймають відповідно до проекту будівлі. Поєднання навантажень до розрахунку межі вогнестійкості розглядають як особливі. При цьому допускається не враховувати короткочасні навантаження та включати лише постійні та тимчасові тривалі нормативні навантаження. Навантаження на плиту під час пожежі визначаються за методикою НИИЖБ. Якщо розрахункова здатність плити, що несе, дорівнює R в нормальних умовах експлуатації, то розрахункове значення навантаження Р=0,95 R. Нормативне навантаження при пожежі дорівнює 0,5R. Розрахункові опори матеріалів розрахунку меж вогнестійкості приймаються з коефіцієнтом надійності 0,83 по бетону і 0,9 по арматурі. Межа вогнестійкості залізобетонних плит перекриттів, армованих стрижневою арматурою, може наступити з причин, які необхідно враховувати: прослизання арматури на опорі при нагріванні контактного шару бетону та арматури до критичної температури; повзучості арматури та руйнування при нагріванні арматури до критичної температури. У будівлі, що розглядається, застосовані монолітні залізобетонні перекриття та їх несучу здатність при пожежі визначаємо за методом граничної рівноваги з урахуванням зміни фізико-механічних властивостей бетону та арматури при нагріванні. Необхідно зробити невеликий відступ щодо можливості застосування методу граничної рівноваги для розрахунку межі вогнестійкості залізобетонних конструкцій при тепловому впливі під час пожежі. За даними «поки метод граничної рівноваги залишається в силі, межі несучої здатності зовсім не залежать від власних напруг, що фактично виникають, а отже, і від таких факторів, як температурні деформації, зміщення опор і т.д.» Але при цьому необхідно враховувати виконання наступних передумов: елементи конструкцій не повинні бути крихкими до досягнення граничної стадії, власна напруга не повинна впливати на граничні умови елементів. У залізобетонних конструкціях ці передумови застосування методу граничної рівноваги зберігаються, але для цього необхідно, щоб не було прослизання арматури в місцях утворення пластичних шарнірів і крихкого руйнування елементів конструкції до досягнення граничного стану. При пожежі найбільше нагрівання плити перекриття спостерігається знизу в зоні максимального моменту, де зазвичай утворюється перший пластичний шарнір з достатньою анкеровкою розтягнутої арматури при її значній деформативності від нагрівання для повороту в шарнірі і перерозподілу зусиль в зону опори. В останній підвищенню деформативності пластичного шарніру сприяє нагрітий бетон. «Якщо метод граничного рівноваги можна застосувати, то власні напруги (є у вигляді напруги від температури – прим. авторів) впливають на внутрішній і зовнішній межа несучої здатності конструкцій». При розрахунку методом граничної рівноваги передбачається, що на це є відповідні дослідні дані, що плита при пожежі під дією навантаження розламується на плоскі ланки, з'єднані один з одним по лініях зламу лінійними пластичними шарнірами. Використання як навантаження при пожежі частини від розрахункової несучої здатності конструкції в нормальних умовах експлуатації та однакова схема руйнування плити у звичайних умовах і при пожежі дозволяють обчислити межу вогнестійкості плити у відносних одиницях, незалежних від геометричних характеристик плити в плані. Розрахуємо межу вогнестійкості плити з важкого бетону класу за міцністю при стисканні В25 з нормативним опором при стисканні 18,5 МПа при 20°С. Арматура класу А400 із нормативним опором при розтягуванні (20С) 391,3 МПа (4000 кг/см2). Зміни міцності бетону та арматури при нагріванні приймаємо по . Розрахунок на злам окремої смуги панелей проводиться в припущенні, що в смузі панелей, що розглядається, утворюються лінійні пластичні шарніри, паралельні осі цей смузі: один лінійний пластичний шарнір в прольоті з розкриттям тріщин знизу і по одному лінійному пластичному шарніру у колон з розкриттям тріщин. Найбільш небезпечними під час пожежі є тріщини знизу, де нагрівання розтягнутої арматури значно вище, ніж у тріщинах зверху. Розрахунок несучої здатності R перекриття в цілому при пожежі провадиться за формулою:

Температура цієї арматури через 2,5 години пожежі дорівнює 503,5 С. ​​Висота стиснутої зони в бетоні плити в середньому пластичному шарнірі (в запас без урахування арматури в стислій зоні бетону).

Визначимо відповідну розрахункову здатність перекриття R3 в звичайних умовах експлуатації для перекриття товщиною 200 мм, при висоті стиснутої зони для середнього шарніра при xc = ; плечі внутрішньої пари Zc=15,8 см і висоті стиснутої зони лівого та правого шарнірів Хс = Хn=1,34 см, плечі внутрішньої пари Zx=Zn=16,53 см. Розрахункова здатність перекриття R3 товщиною 20 см при 20 С.

При цьому, природно, мають бути виконані такі вимоги: а) не менше 20% необхідної на опорі верхньої арматури проходити над серединою прольоту; б) верхня арматура над крайніми опорами нерозрізної системи заводиться на відстань не менше 0,4l у бік прольоту від опори і поступово обривається (l – довжина прольоту); в) вся верхня арматура над проміжними опорами повинна продовжуватися до прольоту не менше ніж 0,15 l.

ВИСНОВКИ

  1. Для оцінки межі вогнестійкості безбалочного залізобетонного перекриття повинні бути виконані розрахунки його межі вогнестійкості за трьома ознаками граничних станів: втрати несучої здатності R; втрати цілісності E; втрати теплоізолюючої здатності I. При цьому можна використовувати такі методи: граничної рівноваги, прогріву та механіки тріщин.
  2. Розрахунки показали, що для об'єкта, що розглядається, по всіх трьох граничних станах межа вогнестійкості перекриття товщиною 200 мм з бетону класу по міцності при стиску В25, армованого арматурною сіткоюз осередками 200х200 мм сталлю А400 з товщиною захисного шару арматури діаметром 16 мм біля нижньої поверхні 33 мм і верхньої діаметром 12 мм - 28 мм становить не менше REI 150.
  3. Дане безбалочное залізобетонне перекриття може виконувати роль протипожежної перешкоди, першого типу.
  4. Оцінку мінімальної межі вогнестійкості безбалочного залізобетонного перекриття можна виконувати за методом граничної рівноваги за умов достатнього загортання розтягнутої арматури в місцях утворення пластичних шарнірів.

Література

  1. Інструкція з розрахунку фактичних меж вогнестійкості залізобетонних будівельних конструкцій на основі застосування ЕОМ. - М.: ВНДІПО, 1975.
  2. ГОСТ 30247.0-94. Конструкції будівельні. Методи випробувань на вогнестійкість. М., 1994. - 10 с.
  3. СП 52-101-2003. Бетонні та залізобетонні конструкції без попередньої напруги арматури. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. -54 с.
  4. СНіП-2.03.04-84. Бетонні та залізобетонні конструкції, призначені для роботи в умовах дії підвищених та високих температур. - М.: ЦІТП Держбуду СРСР, 1985.
  5. Рекомендації щодо розрахунку меж вогнестійкості бетонних та залізобетонних конструкцій. - М.: Будвидав, 1979. - 38 с.
  6. СНіП-21-01-97 * Пожежна безпекабудівель та споруд. ГУП ЦПП, 1997. - 14 с.
  7. Рекомендацій щодо захисту бетонних та залізобетонних конструкцій від крихкого руйнування при пожежі. - М.: Будвидав, 1979. - 21 с.
  8. Рекомендації щодо проектування багатопустотних плит перекриттів із необхідною вогнестійкістю. - М.: НИИЖБ, 1987. - 28 с.
  9. Посібник із розрахунку статично невизначених залізобетонних конструкцій. - М.: Будвидав, 1975. С.98-121.
  10. Методичні рекомендації щодо розрахунку вогнестійкості та вогнебезпеки залізобетонних конструкцій (МДС 21-2.000). - М.: НИИЖБ, 2000. - 92 с.
  11. Гвоздєв А.А.. Розрахунок несучої здатності конструкцій за методом граничної рівноваги. Видавництво будівельної літератури. - М., 1949.

Визначення меж вогнестійкості будівельних конструкцій

Визначення межі вогнестійкості залізобетонних конструкцій

Вихідні дані для залізобетонної плити перекриття наведені у таблиці 1.2.1.1

Вид бетону - легкий бетонщільністю = 1600 кг/м3 з великим заповнювачем з керамзиту; плити багатопустотні, з круглими порожнечами, кількість порожнеч - 6 шт, спирання плит - по обидва боки.

1) Ефективна товщина багатопустотної плити tеф для оцінки межі вогнестійкості за теплоізолюючою здатністю згідно з п. 2.27 Посібники до СНиП II-2-80 (Вогнестійкість):

2) Визначаємо за табл. 8 Допомога межа вогнестійкості плити по втраті теплоізолюючої здатності для плити з легкого бетону з ефективною товщиною 140 мм:

Межа вогнестійкості плити 180 хв.

3) Визначимо відстань від поверхні плити, що обігрівається, до осі стрижневої арматури:

4) За таблицею 1.2.1.2 (табл. 8 Посібники) визначаємо межу вогнестійкості плити за втратою несучої здатності при а = 40 мм, для легкого бетону під час спирання з обох боків.

Таблиця 1.2.1.2

Межі вогнестійкості залізобетонних плит


Шукана межа вогнестійкості 2 години або 120 хв.

5) Згідно з п. 2.27 Посібники для визначення межі вогнестійкості пустотних плит застосовується понижувальний коефіцієнт 0,9:

6) Визначаємо повне навантаження на плит, як сума постійного та тимчасового навантажень:

7) Визначаємо відношення довготривалої частини навантаження до повного навантаження:

8) Поправочний коефіцієнт по навантаженню згідно з п. 2.20.

9) За п. 2.18 (ч. 1 б) Посібники приймаємо коефіцієнт для арматури

10) Визначаємо межу вогнестійкості плити з урахуванням коефіцієнтів по навантаженню та арматурі:

Межа вогнестійкості плити за несучою здатністю становить

Виходячи з результатів отриманих у ході розрахунків ми отримали, що межа вогнестійкості залізобетонної плити по несучій здатності 139 хв., а по теплоізолюючій здатності 180 хв. Необхідно брати найменшу межу вогнестійкості.

Висновок: межа вогнестійкості залізобетонної плити REI 139

Визначення меж вогнестійкості залізобетонних колон

Вид бетону - важкий бетон щільністю з = 2350 кг/м3 з великим заповнювачем карбонатних порід(вапняк);

У таблиці 1.2.2.1 (табл. 2 Посібники) наведено значення фактичних меж вогнестійкості (ПОф) залізобетонних колонз різними характеристиками. При цьому ПЗ визначається не за товщиною захисного шару бетону, а по відстані від поверхні конструкції до осі робочого арматурного стрижня (), яке включає крім товщини захисного шару ще й половину діаметра робочого арматурного стрижня.

1) Визначаємо відстань від поверхні, що обігрівається колони до осі стрижневої арматури за формулою:

2) Згідно з п. 2.15 Посібники для конструкцій з бетону з карбонатним заповнювачем розмір поперечного перерізу допускається зменшувати на 10 % при тій самій межі вогнестійкості. Тоді ширину колони визначимо за такою формулою:

3) За таблицею 1.2.2.2 (табл. 2 Допомога) визначаємо межу вогнестійкості для колони з легкого бетону з параметрами: b = 444 мм, а = 37 мм при обігріві колони з усіх боків.

Таблиця 1.2.2.2

Межі вогнестійкості залізобетонних колон


Шукана межа вогнестійкості знаходиться в інтервалі між 1,5 год і 3 год. Для визначення межі вогнестійкості застосовуємо метод лінійної інтерполяції. Дані наведені у таблиці 1.2.2.3