У дома-Добитък-Изчисляване на границата на огнеустойчивост на стоманобетонна подова плоча. Огнеустойчивост на стоманобетонни конструкции Граница на огнеустойчивост на кухи плочи

Изчисляване на границата на огнеустойчивост на стоманобетонна подова плоча. Огнеустойчивост на стоманобетонни конструкции Граница на огнеустойчивост на кухи плочи

Таблица 2.18

Плътност на лек бетон? = 1600 kg/m3 с едър керамзит, плочи с кръгли кухини в количество 6 броя, плочите се поддържат свободно от двете страни.

1. Да определим ефективната дебелина на кухата плоча teff, за да оценим границата на огнеустойчивост въз основа на топлоизолационната способност съгласно точка 2.27 от Ръководството:

където е дебелината на плочата, mm;

  • - ширина на плочата, mm;
  • - брой кухини, бр.;
  • - диаметър на кухините, mm.
  • 2. Определете по таблицата. 8 Указания за границата на огнеустойчивост на плоча въз основа на загубата на топлоизолационен капацитет за плоча, изработена от тежка бетонна част с ефективна дебелина 140 mm:

Граница на огнеустойчивост на плочата въз основа на загуба на топлоизолационна способност

3. Определете разстоянието от нагрятата повърхност на плочата до оста на армировката на пръта:

където е дебелината на защитния слой от бетон, mm;

  • - диаметър на работните фитинги, mm.
  • 4. Съгласно табл. 8 Насоки определят границата на огнеустойчивост на плоча въз основа на загуба носимоспособностпри a = 24 mm, за тежък бетон и когато се поддържа от две страни.

Необходимата граница на огнеустойчивост е в диапазона между 1 час и 1,5 часа, определяме я чрез линейна интерполация:

Границата на огнеустойчивост на плочата без да се вземат предвид корекционните коефициенти е 1,25 часа.

  • 5. Съгласно клауза 2.27 от ръководството, за определяне на границата на огнеустойчивост на плочи с кухи сърцевини се прилага коефициент на намаляване от 0,9:
  • 6. Определяме общото натоварване на плочата като сума от постоянни и временни натоварвания:
  • 7. Определете съотношението на дългодействащата част от товара към пълното натоварване:

8. Коефициент на корекция за натоварване съгласно точка 2.20 от ръководството:

  • 9. Съгласно клауза 2.18 (част 1 а) Ползи, приемаме ли коефициента? за A-VI фитинги:
  • 10. Определяме границата на огнеустойчивост на плочата, като вземем предвид коефициентите на натоварване и армировка:

Границата на огнеустойчивост на плочата по отношение на товароносимостта е R 98.

Границата на огнеустойчивост на плочата се приема като по-малката от две стойности - загуба на топлоизолационна способност (180 min) и загуба на товароносимост (98 min).

Заключение: границата на огнеустойчивост на стоманобетонна плоча е REI 98

Определяне на границите на огнеустойчивост на строителни конструкции

Определяне границата на огнеустойчивост на стоманобетонни конструкции

Изходните данни за стоманобетонната подова плоча са дадени в таблица 1.2.1.1

Вид бетон - лек бетон с плътност c = 1600 kg/m3 с едър керамзит; Плочите са многокухи, с кръгли кухини, броят на кухините е 6 броя, плочите се поддържат от двете страни.

1) Ефективна дебелина на куха плоча teff за оценка на границата на огнеустойчивост въз основа на топлоизолационната способност съгласно точка 2.27 от Наръчника към SNiP II-2-80 (Устойчивост на огън):

2) Определете според таблицата. 8 Ръководства за граница на пожароустойчивост на плоча въз основа на загуба на топлоизолационен капацитет за плоча от лек бетон с ефективна дебелина 140 mm:

Границата на огнеустойчивост на плочата е 180 min.

3) Определете разстоянието от нагрятата повърхност на плочата до оста на армировката на пръта:

4) Използвайки таблица 1.2.1.2 (Таблица 8 от ръководството), ние определяме границата на огнеустойчивост на плочата въз основа на загубата на носеща способност при a = 40 mm, за лек бетон, когато се поддържа от двете страни.

Таблица 1.2.1.2

Граници на огнеустойчивост на стоманобетонни плочи


Необходимата граница на огнеустойчивост е 2 часа или 120 минути.

5) Съгласно точка 2.27 от Ръководството, за определяне на границата на огнеустойчивост на плочи с кухи сърцевини се прилага коефициент на намаляване от 0,9:

6) Определяме общото натоварване на плочите като сума от постоянни и временни натоварвания:

7) Определете съотношението на дългодействащата част от товара към пълното натоварване:

8) Коефициент на корекция за натоварване съгласно точка 2.20 от ръководството:

9) Съгласно клауза 2.18 (част 1 b) от ръководството, ние приемаме коефициента за армиране

10) Определяме границата на огнеустойчивост на плочата, като вземем предвид коефициентите на натоварване и армировка:

Границата на огнеустойчивост на плочата по отношение на товароносимостта е

Въз основа на резултатите, получени при изчисленията, установихме, че границата на огнеустойчивост на стоманобетонна плоча по отношение на товароносимостта е 139 минути, а по отношение на топлоизолационната способност е 180 минути. Необходимо е да се вземе най-ниската граница на огнеустойчивост.

Заключение: граница на огнеустойчивост на стоманобетонна плоча REI 139.

Определяне на границите на огнеустойчивост на стоманобетонни колони

Вид бетон - тежък бетон с плътност c = 2350 kg/m3 с едър добавъчен материал от карбонатни скали (варовик);

Таблица 1.2.2.1 (Таблица 2 от ръководството) показва стойностите на действителните граници на огнеустойчивост (POf) на стоманобетонни колони с различни характеристики. В този случай POf се определя не от дебелината на защитния слой бетон, а от разстоянието от повърхността на конструкцията до оста на работната армировъчна греда (), което в допълнение към дебелината на защитния слой , включва и половината от диаметъра на работния армировъчен прът.

1) Определете разстоянието от нагрятата повърхност на колоната до оста на армировката на пръта, като използвате формулата:

2) Съгласно клауза 2.15 от Ръководството за конструкции от бетон с карбонатен пълнител, размер напречно сечениедопуска се намаляване с 10% при същата граница на огнеустойчивост. След това определяме ширината на колоната по формулата:

3) Използвайки таблица 1.2.2.2 (Таблица 2 от ръководството), определяме границата на огнеустойчивост за колона от лек бетон с параметри: b = 444 mm, a = 37 mm, когато колоната се нагрява от всички страни.

Таблица 1.2.2.2

Граници на огнеустойчивост на стоманобетонни колони


Необходимата граница на огнеустойчивост е в диапазона между 1,5 часа и 3 часа, като използваме метода на линейна интерполация. Данните са дадени в таблица 1.2.2.3

За да решим статичната част на проблема, намаляваме формата на напречното сечение на стоманобетонна подова плоча с кръгли кухини (Приложение 2, Фиг. 6) до изчислената Т-образна.

Нека определим момента на огъване в средата на участъка поради действието на стандартното натоварване и собственото тегло на плочата:

Където р / н– стандартно натоварване на 1 линеен метър плоча, равно на:

Разстоянието от долната (нагрята) повърхност на панела до оста на работните фитинги ще бъде:

mm,

Където д– диаметър на арматурните пръти, mm.

Средното разстояние ще бъде:

mm,

Където А– площ на напречното сечение на арматурния прът (точка 3.1.1.), mm 2.

Нека определим основните размери на изчисленото Т-образно сечение на панела:

ширина: b f = b= 1,49 m;

Височина: ч f = 0,5 (ч-П) = 0,5 (220 – 159) = 30,5 mm;

Разстояние от неотопляемата повърхност на конструкцията до оста на армировъчната греда ч о = ч – а= 220 – 21 = 199 мм.

Ние определяме якостта и топлофизичните характеристики на бетона:

Стандартна якост на опън Р млрд= 18,5 MPa (Таблица 12 или точка 3.2.1 за бетон клас B25);

Фактор на надеждност b = 0,83 ;

Проектна якост на бетона въз основа на якостта на опън Р бу = Р млрд / b= 18,5 / 0,83 = 22,29 MPa;

Коефициент на топлопроводимост T = 1,3 – 0,00035T ср= 1,3 – 0,00035 723 = 1,05 W m -1 K -1 (точка 3.2.3.),

Където T ср– средна температура по време на пожар, равна на 723 K;

Специфична топлина СЪС T = 481 + 0,84T ср= 481 + 0,84 · 723 = 1088,32 J kg -1 K -1 (раздел 3.2.3.);

Даден коефициент на топлопроводимост:

Коефициенти в зависимост от средната плътност на бетона ДА СЕ= 39 s 0,5 и ДА СЕ 1 = 0,5 (клауза 3.2.8, точка 3.2.9.).

Определете височината на компресираната зона на плочата:

Определяме напрежението в армировката на опън от външно натоварванев съответствие с прил. 4:

защото х T= 8,27 mm ч f= 30,5 мм, тогава

Където Като– общата площ на напречното сечение на армировъчните пръти в зоната на опън на напречното сечение на конструкцията, равна на 5 пръта12 mm 563 mm 2 (точка 3.1.1.).

Нека определим критичната стойност на коефициента на промяна на якостта на армировъчната стомана:

,

Където Р су– проектно съпротивление на армировката по отношение на крайната якост, равно на:

Р су = Р сн / с= 390 / 0,9 = 433,33 MPa (тук с– коефициент на надеждност на армировката, приет равен на 0,9);

Р сн– стандартна якост на опън на армировката, равна на 390 MPa (таблица 19 или точка 3.1.2).

Разбрах това stcr1. Това означава, че напреженията от външното натоварване в опънната армировка надвишават стандартната устойчивост на армировката. Следователно е необходимо да се намали напрежението от външното натоварване в армировката. За да направим това, ще увеличим броя на армировъчните пръти на панела12mm до 6. След това А с= 679 10 -6 (раздел 3.1.1.).

MPa,

.

Нека определим критичната температура на нагряване на носещата армировка в зоната на опън.

Съгласно таблицата в точка 3.1.5. Използвайки линейна интерполация, ние определяме, че за армировка от клас A-III, стомана клас 35 GS и stcr = 0,93.

T stcr= 475C.

Времето, необходимо на армировката да се загрее до критичната температура за плоча с плътно напречно сечение, ще бъде действителната граница на огнеустойчивост.

s = 0,96 часа,

Където х– аргумент на функцията за грешка на Гаус (Кръмп), равен на 0,64 (клауза 3.2.7.) в зависимост от стойността на функцията за грешка на Гаус (Кръмп), равна на:

(Тук T н– температурата на конструкцията преди пожара се приема равна на 20С).

Действителната граница на пожароустойчивост на подова плоча с кръгли празнини ще бъде:

П f = 0,9 = 0,960,9 = 0,86 часа,

където 0,9 е коефициент, който отчита наличието на празнини в плочата.

Тъй като бетонът е незапалим материал, тогава, очевидно, действителният клас на пожарна опасност на конструкцията е K0.

Както бе споменато по-горе, границата на огнеустойчивост на огъване стоманобетонни конструкцииможе да възникне поради нагряване на работната армировка, разположена в опънатата зона до критична температура.

В тази връзка изчисляването на огнеустойчивостта на куха подова плоча ще се определя от времето за нагряване до критична температураопъната работна армировка.

Напречното сечение на плочата е показано на фиг. 3.8.

b стр b стр b стр b стр b стр

ч ч 0

А с

Фиг.3.8. Проектно напречно сечение на куха подова плоча

За да се изчисли плочата, нейното напречно сечение се намалява до Т-образно сечение (фиг. 3.9).

b´ f

х тем ≤h´ f

ч´ f

ч ч 0

х тем >h´ f

А с

a∑b Р

Фиг.3.9. Т-образно сечение на куха плоча за изчисляване на нейната огнеустойчивост

Последователност

изчисляване на границата на огнеустойчивост на плоски гъвкави кухи стоманобетонни елементи


3. Ако, тогава  с , тем определена по формулата

Къде вместо b използвани ;

Ако
, то трябва да се преизчисли по формулата:

    Съгласно 3.1.5 се определя T с , кр(критична температура).

    Функцията за грешка на Гаус се изчислява по формулата:

    Съгласно 3.2.7 се намира аргументът на функцията на Гаус.

    Границата на огнеустойчивост P f се изчислява по формулата:

Пример №5.

дадени. Куха подова плоча, свободно поддържана от двете страни. Размери на секцията: b=1200 мм, работна дълж л= 6 м, вис ч= 220 mm, дебелина на защитния слой А л = 20 mm, армировка на опън клас A-III, 4 пръта Ø14 mm; тежък бетон клас B20 върху трошен варовик, тегловна влажност на бетона w = 2%, средна плътностсух бетон ρ 0s= 2300 kg/m 3, диаметър на кухината д н = 5,5 kN/m.

Дефинирайтедействителна граница на огнеустойчивост на плочата.

Решение:


За бетон клас B20 Р млрд= 15 MPa (точка 3.2.1.)

Р бу= R bn /0,83 = 15/0,83 = 18,07 MPa

За армировка клас А-III Р сн = 390 MPa (точка 3.1.2.)

Р су= R sn /0,9 = 390/0,9 = 433,3 MPa

А с= 615 mm 2 = 61510 -6 m 2




    Топлофизични характеристики на бетона:

λ tem = 1,14 – 0,00055450 = 0,89 W/(m·˚С)

с tem = 710 + 0,84450 = 1090 J/(kg·˚С)

к= 37.2 т.3.2.8.

к 1 = 0,5 p.3.2.9. .

    Действителната граница на пожароустойчивост се определя:

Като се има предвид кухостта на плочата, нейната действителна граница на огнеустойчивост трябва да се умножи по коефициент 0,9 (клауза 2.27.).

Литература

    Шелегов В.Г., Кузнецов Н.А. „Сгради, конструкции и тяхната устойчивост при пожар“. Учебник за изучаване на дисциплината – Иркутск: VSI Министерство на вътрешните работи на Русия, 2002. – 191 с.

    Шелегов В.Г., Кузнецов Н.А. Строителство на сгради. Справочник по дисциплината „Сгради, конструкции и тяхната устойчивост при пожар“. – Иркутск: Всеруски научноизследователски институт на Министерството на вътрешните работи на Русия, 2001. – 73 с.

    Мосалков И.Л. и др.. Огнеустойчивост на строителни конструкции: М.: ЗАО "Спецтехника", 2001. - 496 с., илюстр.

    Яковлев А.И. Изчисляване на огнеустойчивостта на строителни конструкции. – М.: Стройиздат, 1988.- 143 с., ил.

    Шелегов В.Г., Чернов Ю.Л. „Сгради, конструкции и тяхната устойчивост при пожар“. Ръководство за завършване на курсов проект. – Иркутск: Всеруски научноизследователски институт на Министерството на вътрешните работи на Русия, 2002. – 36 с.

    Ръководство за определяне на границите на огнеустойчивост на конструкциите, границите на разпространение на огъня през конструкциите и групите на запалимост на материалите (към SNiP II-2-80), ЦНИИСК им. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1985. – 56 с.

    GOST 27772-88 Валцувани продукти за изграждане на стоманени конструкции. са често срещани технически спецификации/ Госстрой на СССР. – М., 1989

    SNiP 2.01.07-85*. Натоварвания и въздействия / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1987. – 36 с.

    GOST 30247.0 – 94. Строителни конструкции. Методи за изпитване на огнеустойчивост. Общи изисквания.

    SNiP 2.03.01-84*. Бетонни и стоманобетонни конструкции / Министерство на строителството на Русия. – М.: GP TsPP, 1995. – 80 с.

1УПРАВЛЕНИЕ –конструкция на брега със специално изградена наклонена основа ( хелинг), където се полага и изгражда корпусът на кораба.

2 Надлез –мост през сухопътни пътища (или над сухопътен маршрут), където те се пресичат. Движението по тях е осигурено на различни нива.

3ИЗВЪРШВАНЕ –структура под формата на мост за пренасяне на един път върху друг в точката на тяхното пресичане, за акостиране на кораби, а също и като цяло за създаване на път на определена височина.

4 РЕЗЕРВОАР ЗА СЪХРАНЕНИЕ -контейнер за течности и газове.

5 ГАЗОВ ДЪРЖАТЕЛ– съоръжение за приемане, съхранение и разпределение на газ в газопроводната мрежа.

6доменна пещ- шахтова пещ за топене на чугун от желязна руда.

7Критична температура– температурата, при която стандартното метално съпротивление R un намалява до стойността на стандартното напрежение n от външното натоварване на конструкцията, т.е. при което настъпва загуба на носимоспособност.

8 Дюбел - дървен или метален прът, използван за закрепване на части от дървени конструкции.


ПО ВЪПРОСА ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА БЕЗГРЕДОВИ ПЛОЩАДКИ ЗА УСТОЙЧИВОСТ НА ПОЖАР

ПО ВЪПРОСА ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА БЕЗГРЕДОВИ ПЛОЩАДКИ ЗА УСТОЙЧИВОСТ НА ПОЖАР

В.В. Жуков, В.Н. Лавров

Статията е публикувана в изданието „Бетон и стоманобетон – пътища на развитие. Научни трудове на 2-ра Всеруска (Международна) конференция по бетон и стоманобетон. 5-9 септември 2005 г. Москва; В 5 тома. НИИЖБ 2005, том 2. Секционни доклади. Раздел „Стоманобетонни конструкции на сгради и конструкции.”, 2005 г.”

Нека разгледаме изчисляването на границата на огнеустойчивост на под без греди, използвайки пример, който е доста често срещан в строителната практика. Безгредовият стоманобетонен под е с дебелина 200 mm от бетон от клас на натиск B25, подсилен с мрежа с клетки 200x200 mm от армировка от клас A400 с диаметър 16 mm с защитен слой 33 mm (до центъра на тежестта на армировката) на долната повърхност на пода и A400 с диаметър 12 mm със защитен слой 28 mm (до центъра на тежестта) на горната повърхност. Разстоянието между колоните е 7м. В разглежданата сграда подът е противопожарна бариера от първи тип и трябва да има граница на пожароустойчивост за загуба на топлоизолационен капацитет (I), цялост (E) и носимоспособност (R) REI 150. Оценка границата на пожароустойчивост на пода съгласно съществуващите документи може да се определи чрез изчисление само по дебелината на защитния слой (R) за статично дефинируема конструкция, според дебелината на пода (I) и възможността за крехко разрушаване при пожар (E). В този случай доста правилна оценка се дава чрез изчисления на I и E, а носещата способност на пода при пожар като статически неопределена конструкция може да се определи само чрез изчисляване на термично напрегнатото състояние, като се използва теорията на еластичността -пластичност на стоманобетон при нагряване или теория на метода на граничното равновесие на конструкцията под действието на статични и топлинни натоварвания при пожар. Последната теория е най-проста, тъй като не изисква определяне на напреженията от статичното натоварване и температурата, а само силите (моментите) от действието на статичното натоварване, като се вземе предвид промяната в свойствата на бетона и армировката при нагрява се до появата на пластмасови панти в статично неопределената конструкция, когато тя се превръща в механизъм. В тази връзка, оценката на носимоспособността на безгредов под при пожар е направена по метода на граничното равновесие и в относителни единици спрямо носимоспособността на пода при нормални експлоатационни условия. Бяха прегледани и анализирани работни чертежи на сградата, направени са изчисления на границите на огнеустойчивост на стоманобетонен безгредов под въз основа на появата на знаци за гранично състояние, нормализирани за тези конструкции. Изчисляването на границите на огнеустойчивост въз основа на носещата способност е извършено, като се вземат предвид промените в температурата на бетона и армировката по време на 2,5 часа стандартни тестове. Всички термодинамични и физико-механични характеристики на строителните материали, дадени в този доклад, се основават на данни от VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK.

ГРАНИЦА НА ОГНЕУСТОЙЧИВОСТ НА ПОКРИТИЕТО ОТ ЗАГУБА НА ТОПЛОИЗОЛАЦИОННА СПОСОБНОСТ (I)

На практика нагряването на конструкциите се определя чрез изчисления с крайни разлики или крайни елементи с помощта на компютър. При решаването на проблема с топлопроводимостта се вземат предвид промените в топлофизичните свойства на бетона и армировката по време на нагряване. Изчисляване на температурите в конструкция по стандарт температурни условияпроизведени при начални условия: температура на конструкциите и външна среда 20C. Температурата на околната среда tс при пожар се променя в зависимост от времето съгл. При изчисляване на температурите в конструкциите се вземат предвид конвективните Qc и лъчистите Qr топлообмени между нагрятата среда и повърхността. Изчисленията на температурата могат да се извършат, като се използва условната дебелина на разглеждания бетонов слой Xi* от нагрятата повърхност. За да определите температурата в бетона, изчислете

Използвайки формула (5), определяме разпределението на температурата по дебелината на пода след 2,5 часа пожар. Използвайки формула (6), определяме дебелината на подовете, която е необходима за постигане на критична температура от 220 ° C на неотопляемата му повърхност за 2,5 часа. Тази дебелина е 97 мм. Следователно, под с дебелина 200 mm ще има граница на пожароустойчивост за загуба на топлоизолационен капацитет от най-малко 2,5 часа.

ГРАНИЦА НА ПОЖАРНОУСТОЙЧИВОСТ НА ПОДОВА ПЛОЧА ОТ ЗАГУБА НА ЦЯЛОСТ (E)

В случай на пожар в сгради и конструкции, които използват бетонни и стоманобетонни конструкции, е възможно крехко разрушаване на бетона, което води до загуба на структурна цялост. Разрушаването настъпва внезапно, бързо и затова е най-опасно. Крехкото разрушаване на бетона започва, като правило, 5-20 минути след началото на излагането на огън и се проявява като отчупване на парчета бетон от нагрятата повърхност на конструкцията, в резултат на което може да се появи структурата през дупката, т.е. конструкцията може да постигне преждевременна пожароустойчивост поради загуба на цялост (E). Крехкото разрушаване на бетона може да бъде придружено от звуков ефект под формата на лек пук, пукнатина с различна интензивност или „експлозия“. В случай на крехко разрушаване на бетона, парчета с тегло до няколко килограма могат да се разпръснат на разстояние до 10-20 m. При пожар най-голямо влияние върху чупливостта на бетона оказват: собствените температурни напрежения от температурен градиент в напречното сечение на елемента, напрежения от статичната неопределеност на конструкциите, от външни натоварвания и от филтриране на пара през бетонната конструкция. Крехкото разрушаване на бетона при пожар зависи от структурата на бетона, неговия състав, влажност, температура, гранични условия и външно натоварване, т.е. зависи както от материала (бетона), така и от вида на бетонната или стоманобетонната конструкция. Оценка на границата на пожароустойчивост стоманобетонен подзагуба на цялост може да се постигне чрез стойността на критерия за крехко счупване (F), който се определя по формулата, дадена в:

ГРАНИЦА ЗА ПОЖАРНОУСТОЙЧИВОСТ НА СЛОВЕРА ОТ ЗАГУБА НА ТОВАРОЗОПАСНОСТ (R)

Въз основа на товароносимостта, пожароустойчивостта на тавана също се определя чрез изчисление, което е разрешено. Термичните и статичните проблеми са решени. В топлотехническата част на изчислението се определя разпределението на температурата по дебелината на плочата при стандартно топлинно въздействие. В статичната част на изчислението се определя товароносимостта на плочата при пожар с продължителност 2,5 часа в съответствие с проекта на сградата. Комбинациите от товари за изчисляване на границата на огнеустойчивост се считат за специални. В този случай е разрешено да не се вземат предвид краткосрочните натоварвания и да се включват само постоянни и временни дългосрочни нормативни натоварвания. Натоварванията върху плочата по време на пожар се определят по метода NIIZHB. Ако проектната носимоспособност на плочата е равна на R в нормални условия работа, тогава изчислената стойност на натоварването е P = 0,95 R. Стандартното натоварване в случай на пожар е 0,5 R. Изчислените съпротивления на материалите за изчисляване на границите на огнеустойчивост се вземат с коефициент на безопасност 0,83 за бетон и 0,9 за армировка. Границата на огнеустойчивост на стоманобетонни подови плочи, подсилени с прътова армировка, може да възникне поради причини, които трябва да се вземат предвид: подхлъзване на армировката върху опората, когато контактният слой от бетон и армировката се нагрява до критична температура; пълзене на армировката и разрушаване при нагряване на армировката до критична температура. В разглежданата сграда се използват монолитни стоманобетонни подове и тяхната носеща способност в случай на пожар се определя по метода на граничното равновесие, като се вземат предвид промените във физико-механичните свойства на бетона и армировката при нагряване. Необходимо е да се направи малко отклонение относно възможността за използване на метода на гранично равновесие за изчисляване на границата на огнеустойчивост на стоманобетонни конструкции при термично въздействие по време на пожар. Според данните, „докато методът на гранично равновесие остава в сила, границите на носещата способност са напълно независими от действителните напрежения, които възникват, и следователно от фактори като температурни деформации, премествания на опори и др. ” Но в същото време е необходимо да се вземе предвид изпълнението на следните предпоставки: структурните елементи не трябва да са крехки преди достигане на ограничаващия етап, самонапреженията не трябва да влияят на ограничаващите условия на елементите. При стоманобетонните конструкции тези предпоставки за приложимостта на метода на граничното равновесие се запазват, но за това е необходимо да няма хлъзгане на армировката в местата на образуване на пластични шарнири и крехко разрушаване на конструктивните елементи преди достигане на граничното състояние . По време на пожар най-голямото нагряване на подовата плоча се наблюдава отдолу в зоната на максимален момент, където по правило се образува първата пластмасова панта с достатъчно закотвяне на опънната армировка със значителната й деформация от нагряване за въртене в шарнира и преразпределението на силите в опорната зона. В последния нагрятият бетон допринася за увеличаване на деформируемостта на пластмасовата панта. „Ако може да се приложи методът на гранично равновесие, тогава присъщите напрежения (налични под формата на напрежения от температура – ​​бележка на авторите) не влияят на вътрешната и външната граница на носещата способност на конструкциите.“ При изчисляване по метода на граничното равновесие се приема, за това има съответните експериментални данни, че по време на пожар под въздействието на натоварване плочата се разпада на плоски връзки, свързани помежду си по линиите на счупване чрез линейни пластмасови панти . Използването на част от проектната носеща способност на конструкцията при нормални условия на експлоатация като натоварване в случай на пожар и същата схема на разрушаване на плочата при нормални условия и по време на пожар позволяват да се изчисли границата на огнеустойчивост на плочата в относителни единици, независими от геометрични характеристикиплочи в план. Нека изчислим границата на огнеустойчивост на плоча, изработена от тежък бетон с клас на якост на натиск B25 със стандартна якост на натиск 18,5 MPa при 20 ° C. Клас на армировка A400 със стандартна якост на опън (20C) от 391,3 MPa (4000 kg/cm2). Промените в якостта на бетона и армировката по време на нагряване се приемат съгласно. Изчисляването на счупването на отделна лента от панели се извършва при допускането, че в разглежданата лента от панели се образуват линейни пластмасови панти, успоредни на оста на тази лента: една линейна пластмасова панта в участъка с пукнатини, отварящи се отдолу и една линейна пластмасова панта в колоните с пукнатини, отварящи се отгоре. Най-опасни при пожар са пукнатините отдолу, където нагряването на опънатата армировка е много по-високо, отколкото при пукнатините отгоре. Изчисляването на носещата способност R на пода като цяло по време на пожар се извършва по формулата:

Температурата на тази армировка след 2,5 часа пожар е 503,5 C. Височината на компресираната зона в бетона на плочата в средната пластмасова панта (в резерв, без да се взема предвид армировката в компресираната зона на бетона).

Нека определим съответната проектна носимоспособност на пода R3 при нормални експлоатационни условия за под с дебелина 200 mm, на височината на компресираната зона за средната панта при xc = ; рамо на вътрешната двойка Zc = 15,8 cm и височина на компресираната зона на лявата и дясна панта Xc = Xn = 1,34 cm, рамо на вътрешната двойка Zx = Zn = 16,53 cm Проектна носимоспособност на пода R3 с дебелина 20 см при 20 С.

В този случай, разбира се, трябва да бъдат изпълнени следните изисквания: а) най-малко 20% от необходимата горна армировка на опората трябва да минава над средата на участъка; б) горната армировка над външните опори на непрекъсната система се вкарва на разстояние най-малко 0,4l към участъка от опората и след това постепенно се откъсва (l е дължината на участъка); в) цялата горна армировка над междинните опори трябва да се простира до участъка с най-малко 0,15 l.

ИЗВОДИ

  1. За да се оцени границата на огнеустойчивост на безгредов стоманобетонен под, изчисленията на неговата граница на огнеустойчивост трябва да се извършат въз основа на три признака на гранични състояния: загуба на носеща способност R; загуба на цялост Е; загуба на топлоизолационна способност I. В този случай можете да използвате следните методи: гранично равновесие, нагряване и механика на пукнатини.
  2. Изчисленията показват, че за разглеждания обект и за трите гранични състоянияГраницата на пожароустойчивост на под с дебелина 200 mm, изработен от бетон с клас на якост на натиск B25, подсилен с армировъчна мрежа с клетки 200x200 mm, стомана A400 с дебелина на защитния слой от армировка с диаметър 16 mm на долната повърхност 33 mm и горна повърхност с диаметър 12 mm - 28 mm е най-малко REI 150 .
  3. Този безгредов стоманобетонен под може да служи като противопожарна преграда, първи вид според .
  4. Оценката на минималната граница на пожароустойчивост на безгредов стоманобетонен под може да се извърши с помощта на метода на граничното равновесие при условия на достатъчно вграждане на армировка на опън в местата, където се образуват пластмасови панти.

Литература

  1. Инструкции за изчисляване на действителните граници на огнеустойчивост на стоманобетонни строителни конструкции въз основа на използването на компютър. – М.: ВНИИПО, 1975.
  2. ГОСТ 30247.0-94. Строителни конструкции. Методи за изпитване на огнеустойчивост. М., 1994. – 10 с.
  3. SP 52-101-2003. Бетонни и стоманобетонни конструкции без напрегната армировка. – М.: FSUE TsPP, 2004. –54 с.
  4. SNiP-2.03.04-84. Бетонни и стоманобетонни конструкции, предназначени да работят в условия на високи и високи температури. – М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1985.
  5. Препоръки за изчисляване на границите на огнеустойчивост на бетонни и стоманобетонни конструкции. – М.: Стройиздат, 1979. – 38 с.
  6. SNiP-21-01-97* Пожарна безопасностсгради и съоръжения. Държавно унитарно предприятие ЦПП, 1997. – 14 с.
  7. Препоръки за защита на бетонни и стоманобетонни конструкции от крехко разрушаване при пожар. – М.: Стройиздат, 1979. – 21 с.
  8. Препоръки за проектиране на кухи подови плочи с необходимата огнеустойчивост. – М.: НИИЖБ, 1987. – 28 с.
  9. Указания за изчисляване на статически неопределими стоманобетонни конструкции. – М.: Стройиздат, 1975. С.98-121.
  10. Методически препоръки за изчисляване на огнеустойчивостта и пожарната безопасност на стоманобетонни конструкции (MDS 21-2.000). – М.: НИИЖБ, 2000. – 92 с.
  11. Гвоздев А.А. Изчисляване на носещата способност на конструкциите по метода на граничното равновесие. Държавно издателство за строителна литература. – М., 1949.


Свързани публикации: