Расчет огнестойкости четырехэтажного здания
Определены пределы огнестойкости различных конструкций здания расчетным методом: железобетонная колонна, железобетонный ригель перекрытия, железобетонная плита перекрытия с круглыми пустотами. Экспертиза 4-этажного здания по степени его огнестойкости.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2017 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Определения предела огнестойкости железобетонной колонны
- 1.1 Расчетный метод
- 1.2 Справочный метод
- 2. Определения предела огнестойкости железобетонной плиты перекрытия с круглыми пустотами
- 2.1 Расчетный метод
- 2.2 Справочный метод
- 3. Определения предела огнестойкости железобетонного ригеля перекрытия
- 3.1 Расчетный метод
- 3.2 Справочный метод
- 4. Определение предела огнестойкости железобетонных ребристых плит покрытия
- 5. Определение предела огнестойкости кирпичных наружных стен
- 6. Экспертиза здания
- 7. Разработка мероприятий по повышению пределов огнестойкости строительных материалов
- Заключение
- Список литературы
- Приложение А
- Введение
- В основе обеспечения пожарной безопасности лежат, прежде всего, организационные мероприятия, которые затем реализуются технически по четко разработанному плану противопожарной защиты объекта
- Пожарная профилактика - комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на предотвращение пожара, ограничение его распространения, создание условий для успешного тушения пожара и уменьшение размеров ущерба вследствие пожара.
- Основной задачей пожарной профилактики является исключение возникновения пожара.
- Эта задача решается на предприятии системой предотвращения пожара. Система предотвращения пожара реализуется строгим исполнением инструкций о мерах пожарной безопасности, разработанных на предприятии, выполнением режимных (ограничительных) мероприятий и достигается предотвращением образования горючей среды и (или) предотвращением образования в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания.
- Другие задачи направлены на обеспечение безопасности людей и материальных ценностей путем ограничения распространения пожара, а также создание условий для успешного тушения пожара. Эти задачи решаются на предприятии системой противопожарной защиты, которая в общем случае реализуется комплексом технических, конструктивных и собственно противопожарных мероприятий.
1. Определения предела огнестойкости железобетонной колонны
1.1 Расчетный метод
Исходные данные для расчета предела огнестойкости железобетонной колонны приведены в таблице 1.
Таблица 1- Исходные данные для железобетонной колонны
|
Последние две цифры номера зачетной книжки |
Ширина (высота) поперечного сечения b=h, мм |
Класс бетона по прочности «В» |
Влажность W, % |
Толщина защитного слоя бетона аз, мм |
Количество и диаметр арматурных стержней, мм |
Шаг сеток поперечного армирования |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
81 |
0,3 |
25 |
2,1 |
20 |
618 |
340 |
Вид бетона - тяжелый на известняковом заполнителе. Объемная масса (средняя плотность) бетона с0 = 2500 кг/м3. Класс арматуры (рабочей) - А-III. Высота колонны (в пределах этажа) - 4,2 м. Нормативная нагрузка принимается равной половине расчетной.
Средние значения коэффициентов теплопроводности и теплоемкости при равны: лtem,m= А - Btm; Сtem,m= C + Дtm;
лtem,m= 1,14 - 0,00055х450 = 0,8925 Вт/(м оС);
Сtem,m= 0,71 + 0,00084х450 = 1,088 кДж/(кг оС).
Расчет огнестойкости выполняется от момента времени 00 минут с интервалом в 15 минут до момента времени, когда при очередном временном шаге величина нагрузки превысит несущую способность колонны.
Решение:
1) Расчет несущей способности колонны до нагревания:
,
где - продольное сжимающее усилие, вычисленное при расчетных нагрузках;
А - площадь сечения колонны (А = h b = 0,3 0,3 = 0,09 м2 );
As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры (As,tot = 1527 мм2) (А2);
Rbn - нормативное сопротивление бетона (Rbn = 18,5 МПа) (Приложение А9);
Rsn - нормативное сопротивление стержневой арматуры (Rsn = 390 МПа) (Приложение А10);
- коэффициент продольного изгиба, учитывающий длительность нагружения, гибкость и характер армирования колонны, определяемый по формуле:
,
цb и цsb - коэффициенты, принимаемые по приложению А.1.в зависимости от отношения l0/h=4,2/0,0003=14мм;
,
где Rsc - нормативное сопротивления арматурной стали (Rsc = 365 МПа);
Rb - нормативное сопротивление бетона (Rb = 14,5 МПа).
,
Рассчитаем коэффициент продольного изгиба:
Рассчитаем несущую способность колонны до нагревания:
По условию задачи нормативная нагрузка равна половине расчетной нагрузке:
Расчет приведенного коэффициента температуропроводности и Критерия Фурье:
,
где - среднее значение коэффициента теплопроводности, Вт/(м оС);
- среднее значение коэффициента теплоемкости, Дж/(кг оС);
- средняя плотность бетона с учетом влажности, рассчитываемая по формуле, кг/м3:
где - средняя плотность бетона, кг/м3;
- влажность.
Рассчитаем приведенный коэффициент температуропроводности:
2) Критерий Фурье для фn= 0,25 ч определяется по формуле:
где - приведенный коэффициент температуропроводности, м/с;
фn - время теплового воздействия, с;
- ширина поперечного сечения, м;
находится из приложения А.5:
.
Для того чтобы определить из графика (приложение А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
где hк - высота колонны, м;
d - диаметр арматурных стержней, м;
х - это расстояние от оси колонны до арматурного стержня, рассчитываемый по формуле:
где - толщина защитного слоя, м;
Из графика (приложение А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,98.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
где - начальная температура, ;
- относительная избыточная температура.
.
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
,
где - начальная температура, ;
фn - время, с.
;
По приложению 4 находим значение коэффициента снижения прочности арматуры гs,tem= 1
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
,
где высота поперечного сечения, м;
k1 - (приложение А.5);
- приведенный коэффициент температуропроводности, м/с;
- коэффициент находим по графику (приложение А.6) при Fо,х= 0,01.
Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
,
где - начальная температура, oC.
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при Иц= 1
Тогда:
Следовательно, оя,х=0,04 и
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при l/bя=11,1
- нормативное сопротивление бетона, МПа;
- площадь ядра бетонного сечения, м2;
- нормативное сопротивление арматурной стали, МПа;
As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2;
гs,tem - коэффициент, учитывающего снижение нормативного сопротивления арматурных сталей в зависимости от температуры их нагрева в напряженном состоянии.
По полученному результату можно увидеть, что при фn= 30 мин несущая способность колонны возросла относительно первоначальной величины. Это объясняется не совершенством метода расчета для определения предела огнестойкости железобетонной колонны.
Так как Np,tem = 3273,8 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчиты ваем для .
2) Определяем Критерий Фурье для фn= 0,5 ч
где - приведенный коэффициент температуропроводности, м/с;
фn - время теплового воздействия, с;
- ширина поперечного сечения, м;
Для того чтобы определить из графика (приложение А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
;
где hк - высота колонны, м;
d - диаметр арматурных стержней, м;
х - это расстояние от оси колонны до арматурного стержня, рассчитываемый по формуле
Из графика (приложение А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,94.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна: ,
где - начальная температура, ;
- относительная избыточная температура.
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
,
где фn - время, с.
По приложению А.6 находим значение коэффициента снижения прочности арматуры гs,tem= 1
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
,
где - высота поперечного сечения, м;
k1 - (приложение А.4);
- приведенный коэффициент температуропроводности, м/с;
- Значение коэффициента находим по графику (рис. 2) при Fо,х= 0,014.
Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC (для бетона на известняковом заполнителе):
где ;
- начальная температура, oC.
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при
Иц= 0,1.
Тогда .
Значение коэффициента находим по графику (рис. 2) при Fо,х= 0,014
Следовательно, оя,х=0,07 и
Несущая способность колонны определяется по формуле:
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при
l/bя=11,47
- нормативное сопротивление бетона, МПа;
- площадь ядра бетонного сечения, м2;
- нормативное сопротивление арматурной стали, МПа;
As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2;
гs,tem - коэффициент, учитывающего снижение нормативного сопротивления арматурных сталей в зависимости от температуры их нагрева в напряженном состоянии (приложение А.4).
Так как Np,tem= 3100,9 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для
3) Критерий Фурье для фn= 0,75 ч определяется по формуле:
где - приведенный коэффициент температуропроводности, м/с;
фn - время теплового воздействия, с;
- ширина поперечного сечения, м;
Для того чтобы определить (приложение А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (приложение А6) находим Их= 0,91.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
где - начальная температура, ;
- относительная избыточная температура.
.
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
где
фn - время, с.
По приложению А.6 находим значение коэффициента снижения прочности арматуры гs,tem= 1
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
,
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,021. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где ;
- начальная температура, oC
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при Иц= 1.
Тогда .
Следовательно, оя,х=0,09
Несущая способность колонны определяется по формуле:
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при
l/bя=11,73
- нормативное сопротивление бетона, МПа;
- площадь ядра бетонного сечения, м2;
- нормативное сопротивление арматурной стали, МПа;
As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2;
гs,tem - коэффициент, учитывающего снижение нормативного сопротивления арматурных сталей в зависимости от температуры их нагрева в напряженном состоянии.
Так как Np,tem= 2990,3 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для
4) Критерий Фурье для фn= 1 ч определяется по формуле:
,
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (приложение А6) находим Их= 0,82.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,03. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где .
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при , Иц= 0,9999
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,14:
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при l/bя=12,43
Np,tem= 2715,2 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для .
5) Критерий Фурье для фn= 1,25 ч определяется по формуле:
;
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,78.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,035. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где .
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при ,
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,16:
.
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при
l/bя=12,7
Np,tem= 2504,9 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для .
6) Критерий Фурье для фn= 1,5 ч определяется по формуле:
;
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,71.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
.
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,042. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где .
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при ,
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,2:
.
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при l/bя=13,3
Np,tem= 2041,03 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для .
7) Критерий Фурье для фn= 1,75 ч определяется по формуле:
;
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,66.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,049. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где .
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при ,
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,22:
.
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при l/bя=13,7
Np,tem= 1786,7 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для .
8) Критерий Фурье для фn= 2 ч определяется по формуле:
;
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,63.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,056. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где .
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при , Иц= 0,9944
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,24:
.
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при l/bя=14,05
Np,tem= 1628,69 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для .
9) Критерий Фурье для фn= 2,25 ч определяется по формуле:
;
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (А.6) определяем относительную избыточную температуру
Их= 0,6.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,063. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где .
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при ,
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,26:
.
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при
l/bя=14,43
Np,tem= 1494,61 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для .
10) Критерий Фурье для фn= 2,5 ч определяется по формуле:
;
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,58.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
.
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,07. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где .
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при ,
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,27:
.
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при l/bя=14,63
Np,tem= 1433,2 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для .
11) Критерий Фурье для фn= 2,75 ч определяется по формуле:
;
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,55.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна: - начальная температура, ;
- относительная избыточная температура.
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,077. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
.
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при ,
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,28:
.
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при l/bя=14,84
Np,tem= 1433,2 кН > Nn= 1320,6 кН аналогичным образом рассчитываем для .
12) Критерий Фурье для фn= 3 ч определяется по формуле:
;
Для того чтобы определить (А.6) относительную избыточную температуру ?х рассчитываем следующие значения:
Из графика (А.6) определяем относительную избыточную температуру Их= 0,53.
Температура арматурных стержней при прогреве с одной стороны будет равна:
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон равна:
гs,tem методом интерполяции по приложению А4:
Размеры ядра бетонного сечения bя, hя определяются по формуле:
- коэффициент находим по графику (А.6) при Fо,х= 0,084. Для этого определяется значение Ия,х при критической температуре Tcr= 750oC:
где .
Величина Иц определяется из таблицы приложения А.7 при , Иц=0,9706
Тогда .
Следовательно, оя,х= 0,29:
.
Несущая способность колонны определяется по формуле:
,
где цtem - коэффициент продольного изгиба для нагретых колонн (А.8); при
l/bя=15,05
Рисунок 1 -График снижения несущей способности колонны
При фn = 3 ч расчетная несущая способность колонны меньше нормативного значения (Nn > Np,tem; 1320,6 кН > 1308,4 кН ), а это значит, что к 180 мин колонна уже разрушилась.
По результатам расчетов несущей способности колонны в условиях пожара построим график снижения несущей способности колонны и определим ее фактический предел огнестойкости (рисунок 1).
По графику определили, что фактический предел огнестойкости, при данном нормативном значении несущей способности Nn=1320,6 кН равен: Пф= 174 мин = 1 ч 54 мин
Ближайшее наименьшее нормативное значение равно 90 мин. Таким образом, предел огнестойкости колонны по несущей способности равен R90.
1.2 Справочный метод
Определение предела огнестойкости колонны по пособию по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов [2] выполняют по таблице 2 по ширине колонны (b) и расстоянию до оси арматуры (aз), выбирая предел огнестойкости по наименьшему из значений.
По условию b = 350 мм и aз = 25 мм, значит предел огнестойкости определяем по aз. П = 1 ч = 60 мин
Значит предел огнестойкости - R45.
Таким образом, предел огнестойкости расчетным методом R90 равен, а по пособию - R45.
2. Определения предела огнестойкости железобетонной плиты перекрытия с круглыми пустотами
2.1 Расчетный метод
Исходные данные для определения предела огнестойкости железобетонной плиты перекрытия с круглыми пустотами приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Исходные данные для железобетонной плиты
|
Последние две цифры номера зачетной книжки |
Класс бетона по прочности «В» |
Влажность W, % |
Толщина защитного слоя бетона аз, мм |
Количество и диаметр арматурных стержней, мм |
Нормативная нагрузка qn, кН/м2 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
81 |
30 |
1,8 |
15 |
614 |
10,5 |
Вид бетона - тяжелый на гранитном заполнителе. Объемная масса (средняя плотность) бетона с0 = 2500 кг/м3. Класс арматуры (рабочей) - А- IV. Размеры плиты b (lx) = 1.49 м; h = 0,22 м; ly = 5,76 м; вес плиты Р = 27,1 кН.
1) Определим изгибающий момент в середине пролета от действия нормативной нагрузки и собственного веса плиты:
Нм,
где - длина плиты, м;
- нормативная нагрузка на 1 погонный метр плиты, Н/м, определяемая по формуле:
,
где Р - вес плиты, Н;
- нормативная нагрузка, кН/м2;
- ширина плиты, м.
2) Расстояние от нижней (обогреваемой) поверхности панели до оси рабочей арматуры составит:
где d - диаметр арматурных стержней, мм;
аз - толщина защитного слоя бетона, мм.
Среднее расстояние рассчитывается по формуле:
где А - площадь поперечного сечения арматурного стержня, мм2 (А.2);
а - расстояние от нижней (обогреваемой) поверхности панели до оси рабочей арматуры, мм.
,
Определим основные размеры расчетного таврового поперечного сечения панели:
- ширина: bf = b = 1,49 м;
- высота: hf = 0,5 (h - П) = 0,5 (220 - 159) = 30,5 мм;
- расстояние от не обогреваемой поверхности конструкции до оси арматурного стержня ho = h - a = 220 - 22 = 198 мм.
3) Определяется прочностные и теплофизические характеристики бетона:
Средние значения коэффициентов теплопроводности лtem,m и теплоемкости Сtem,m при tm= 450oC равны: лtem,m= А - Btm; Сtem,m= C + Дtm:
лtem,m= 1,2-0,00035t = 1,2 - 0,00035450 = 1,0425 Вт/(м оС);
Сtem,m= 710 + 0,84t = 710 + 0,84 450 = 1088 Дж/(кг оС). (Прил. А1)
Расчетное сопротивление бетона по пределу прочности, рассчитывается по формуле:
Rbu = Rbn /b,
где Rbn = 22 МПа - нормативное сопротивление по пределу прочности;
b = 0,83 - коэффициент надежности.
Rbu = Rbn /b = 22 / 0,83 = 26,5 МПа;
4) Определим приведенный коэффициент температуропроводности:
где - среднее значение коэффициента теплопроводности, Вт/(м оС);
- среднее значение коэффициента теплоемкости, Дж/(кг оС);
- средняя плотность бетона с учетом влажности, кг/м3
м2с-1;
- коэффициенты, зависящие от средней плотности бетона К = 39,6 с0,5 и К1 = 0,5 (А.5)
Определяем высоту сжатой зоны плиты:
где - расстояние от не обогреваемой поверхности конструкции до оси арматурного стержня, мм;
- изгибающий момент в середине пролета от действия нормативной нагрузки и собственного веса плиты, Нм;
- расчетное сопротивление бетона по пределу прочности, МПа;
- ширина поперечного сечения панели, м
м=10,6 мм.
Определяем напряжение в растянутой арматуре от внешней нагрузки в соответствии с приложением А4:
Так как хt = 10,6 мм hf = 30,5 мм, то:
где - ширина поперечного сечения панели, м;
- высота сжатой зоны плиты, м;
- расчетное сопротивление бетона по пределу прочности, МПа;
- суммарная площадь поперечного сечения арматурных стержней в растянутой зоне поперечного сечения конструкции, мм2 (А.2)
МПа,
Определим критическое значение коэффициента изменения прочности арматурной стали:
где - напряжение в растянутой арматуре от внешней нагрузки, МПа;
Rsu - расчетное сопротивление арматуры по пределу прочности, равное:
Rsu = Rsn / s,
где Rsn - нормативное сопротивление арматуры по пределу прочности, равное 590 МПа;
s - коэффициент надежности для арматуры, принимаемый равным 0,9
Rsu = Rsn / s = 590 / 0,9 = 656 МПа;
Получили, что stcr < 1. Значит, напряжения от внешней нагрузки в растянутой арматуре не превышают нормативное сопротивление арматуры. Следовательно, нет необходимости снижать напряжение от внешней нагрузки в арматуре.
По приложению 4, с помощью линейной интерполяции определяем, что для арматуры класса А- IV, stcr = 0,688. Далее с помощью линейной интерполяции определяем критическую температуру нагрева несущей арматуры в растянутой зоне.
оС
Время прогрева арматуры до критической температуры для плиты сплошного поперечного сечения будет являться фактическим пределом огнестойкости.
где - приведенный коэффициент температуропроводности, м2с-1;
К = 39,6 с0,5 и К1 = 0,5 - коэффициенты, зависящие от средней плотности бетона (А.5);
d - диаметр арматурных стержней, мм;
аз - толщина защитного слоя бетона, мм
x - аргумент функции ошибок Гаусса (Крампа), равный в зависимости от величины функции ошибок Гаусса (Крампа), (А.11) равной:
tn - температура конструкции до пожара, принимаем равной 20С
x определим методом линейной интерполяции по приложению А11
с = 1,06 ч,
Фактический предел огнестойкости плиты перекрытия с круглыми пустотами составит: Пф = 0,9 = 1,06 0,9 = 0,95 ч= 57,15 мин = R 57,15
где 0,9 - коэффициент, учитывающий наличие в плите пустот.
Приведем предел огнестойкости к нормативному. Предел огнестойкости плиты перекрытия по потере несущей способности будет составлять R45.
Так как бетон - негорючий материал, то, фактический класс пожарной опасности конструкции К0.
Предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности при одностороннем нагреве плит (стен) из тяжелого бетона на гранитном заполнителе при стандартном огневом воздействии определяют по рисунку 3.
Длительность стандартного пожара, мин
1 - тяжелого на гранитном заполнителе; 2 - то же, на известняковом заполнителе; 3 - конструкционного керамзитобетона
Рисунок 3 - Предел огнестойкости по теплоизолирующей способности плит (стен) при одностороннем нагреве из бетона
Таким образом, для плиты толщиной 220 мм из тяжелого бетона на гранитном заполнителе предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности будет превышать 240 минут, то есть Е240.
Предел огнестойкости плит по потере целостности из тяжелого бетона на гранитном заполнителе при стандартном огневом воздействии определяют по рисунку 4.
Так как, толщина плиты 220 мм и напряжения сжатия равны 354 МПа по рисунку 4 бетон класса В30 имеет возможность хрупкого разрушения.
Рисунок 4 - Зависимость хрупкого разрушения бетона от напряжений сжатия в бетоне и толщины элемента
Бетон, имеющий возможность хрупкого разрушения, необходимо защитить от хрупкого разрушения во время пожара следующими мероприятиями:
1) повышением противопожарной безопасности, чтобы в случае пожара его можно было локализовать на начальной стадии;
2) снижением расчетной относительной влажности воздуха в помещении;
3) дополнительным конструктивным армированием поверхностного слоя бетона со стороны нагрева арматурной сеткой с ячейками 2570 мм и диаметром арматуры 0,5-1,0 мм;
4) нанесением огнезащитного покрытия толщиной 2 - 4 см на нагреваемую поверхность бетона;
5) устройством металлической облицовки со стороны нагреваемой поверхности.
2.2 Справочный метод
Предел огнестойкости плит перекрытия с круглыми пустотами по пособию [2] определяют по таблице 8 по расстоянию до оси арматуры (толщине защитного слоя, аз).
По условию аз = 15 мм, значит П = 0,5 ч = 30 мин.
Предел огнестойкости плит перекрытия с круглыми пустотами составляет R15.
Предел огнестойкости плит по потере теплоизолирующей способности определяют по таблице 8 [1] по толщине плиты (h). По условию h = 220 мм, а эффективная толщина многопустотной плиты для оценки предела огнестойкости определяется делением площади поперечного сечения плиты, за вычетом площадей пустот, на ее ширину.
Таким образом методом линейной интерполяции:
Предел огнестойкости плит перекрытия с круглыми пустотами по потере теплоизолирующей способности равен Е30.
Таким образом, предел огнестойкости по несущей способности расчетным методом равен R45, а по пособию - R15. Предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности расчетным методом составил Е240, по пособию Е30.
3. Определения предела огнестойкости железобетонного ригеля перекрытия
3.1 Расчетный метод
Исходные данные для определения огнестойкости железобетонных ригелей перекрытий приведены в таблице 3. Класс бетона по прочности В25, высота ригеля h = 600мм.
Таблица 3 - Исходные данные для железобетонного ригеля
|
Последние две цифры номера зачетной книжки |
Ширина ригеля в центре расположения несущей арматуры вн, мм |
Толщина защитного слоя для арматуры |
Количество стержней, диаметр, класс арматуры (рабочей) |
||
|
Нижнего I-го ряда 1, мм |
Нижнего II-го ряда 2, мм |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
81 |
200 |
19 |
40 |
418+314 А-IIIВ |
1) Момент, который может выдержать балка прямоугольного сечения:
,
где As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2 (А.2);
Rsnt - нормативное сопротивления арматурной стали, МПа;
х - высота сжатой зоны, м;
h0 - высота ригеля, м.
Так как у нас 2 ряда арматуры различного диаметра, то площадь сечения считаем каждую отдельно:
As,tot1 = А4Ш18=1018 мм2
As,tot2 = А3Ш14 = 468 мм2
As,tot = А4Ш18 + А3Ш14 = 1018 + 468 = 1486 мм2
где Rsn - нормативное сопротивление арматурной стали, МПа;
гst - коэффициент условий работы арматуры при сжатии и растяжении
МПа
Высота сжатой зоны равна:
где Rbn - нормативное сопротивление бетона, МПа;
Rsnt - расчетное сопротивления арматуры растяжения;
As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2 (А.2);
bn - ширина ригеля, м
м
Определим расстояния от необогреваемого края до оси I и II нижнего ряда арматуры
где h - высота ригеля, м;
- толщина защитного слоя для арматуры нижнего I и II ряда соответственно, м;
d1, d2 - диаметры стержней для арматуры нижнего I и II ряда, м
где As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2 (А.2);
Rsnt - нормативное сопротивления арматурной стали, МПа;
х - высота сжатой зоны, м;
h0 - высота ригеля, м.
По условию задачи нормативная нагрузка равна половине расчетной нагрузке:
2) Расчет приведенного коэффициента температуропроводности и Критерия Фурье:
где b - ширина ригеля, м;
определяется по формуле:
где b - ширина ригеля, м;
k = 39,6 с1/2 - коэффициент, зависящий от средней плотности бетона (А.5);
- коэффициент температуропроводности, рассчитываемый по формуле:
,
где - среднее значение коэффициента теплопроводности, Вт/(м оС);
- среднее значение коэффициента теплоемкости, Дж/(кг оС);
- средняя плотность бетона с учетом влажности, рассчитываемая по формуле, кг/м3:
где - средняя плотность бетона, кг/м3;
- влажность.
Рассчитаем приведенный коэффициент температуропроводности:
Средние значения коэффициентов теплопроводности лtem,m и теплоемкости Сtem,m при tm= 450oC равны: лtem,m = А - Btm; Сtem,m = C + Дtm:
лtem,m=1,2 - 0,00035t = 1,14 - 0,00055 450 = 0,8925 Вт/(м оС);
Сtem,m= 710 + 0,84t = 710 + 0,84 450 = 1088 Дж/(кг оС).
3) Критерий Фурье для фn= 30 мин определяется по формуле:
,
где k=39,6с1/2 (приложение А.5);
- приведенный коэффициент температуропроводности, м/с;
фn - время теплового воздействия, с;
- ширина поперечного сечения, м;
;
где tcr - критическая температура, зависящая от вида бетона, оС;
tн - начальная температура, оС
По графику (приложение 6) определяем (при и )
Определим прогрев I ряда арматуры по оси x:
,
где tн - начальная температура, оС;
k = 39,6 с1/2 и k1=0,5 - коэффициенты, зависящие от средней плотности бетона (А.5);
- коэффициент температуропроводности, м/с;
- время теплового воздействия, с;
- диаметр стержней I нижнего ряда, м;
- расстояние от края балки до грани арматуры по оси х, вычисляется по формуле:
где b - ширина ригеля, м;
- диаметр стержней I нижнего ряда, м;
n1 - количество стержней I нижнего ряда
м;
Таким образом, найдем
Аналогично вычислим прогрев II ряда арматуры по оси x :
где tн - начальная температура, оС;
k = 39,6 с1/2 и k1=0,5 - коэффициенты, зависящие от средней плотности бетона (А.5);
- коэффициент температуропроводности, м/с;
- время теплового воздействия, с;
- диаметр стержней II нижнего ряда, м;
- расстояние от края балки до грани арматуры по оси х, вычисляется по формуле:
где b - ширина ригеля, м;
- диаметр стержней II нижнего ряда, м;
n2 - количество стержней II нижнего ряда
м
Определим прогрев I ряда арматуры по оси y:
где tн - начальная температура, оС;
k = 39,6 с1/2 и k1=0,5 - коэффициенты, зависящие от средней плотности бетона (А.5);
- коэффициент температуропроводности, м/с;
- время теплового воздействия, с;
- диаметр стержней I нижнего ряда, м;
ay1 - расстояние от края балки до грани арматуры по оси y, м:
Аналогично найдем прогрев II ряда арматуры по оси y:
где tн - начальная температура, оС;
k = 39,6 с1/2 и k1=0,5 - коэффициенты, зависящие от средней плотности бетона (А.5);
- коэффициент температуропроводности, м/с;
- время теплового воздействия, с;
- диаметр стержней I нижнего ряда, м;
ay2 - расстояние от края балки до грани арматуры по оси y, м:
Найдем общую температуру арматуры I и II ряда: ; где tн - начальная температура, оС;
tx1 - прогрев I ряда арматуры по оси x;
ty1 - прогрев I ряда арматуры по оси y
tx2 - прогрев II ряда арматуры по оси x;
ty2 - прогрев II ряда арматуры по оси y
Вычислим расчетные сопротивления арматуры растяжению:
,
,
где - коэффициенты, учитывающие снижение нормативного сопротивления арматурных сталей (А.4);
Вычислим высоту сжатой зоны по формуле:
где Rbn - нормативное сопротивление бетона, МПа;
Rsnt - расчетное сопротивления арматуры растяжения;
As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2 (А.2);
btem - ширина прямоугольного сечения при нагреве бетона:
Вычислим момент, который может выдержать балка прямоугольного сечения при ф = 30 мин = 1800 сек:
где As, - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2 (А.2);
Rsnt - нормативное сопротивления арматурной стали, МПа;
xtem - высота сжатой зоны, м;
h0 - высота ригеля, м.
k1 = 0.5с - коэффициент, зависящий от средней плотности бетона (А.5);
Значит, сделаем расчет для ф=45 мин = 2700 сек
4) Критерий Фурье для фn= 45 мин определяется по формуле:
,
;
По графику (приложение 6) определяем (при и )
где b - ширина ригеля, м;
Определим прогрев I ряда арматуры по оси x:
,
Таким образом, найдем
Аналогично вычислим прогрев II ряда арматуры по оси x :
Определим прогрев I ряда арматуры по оси y:
ay1 - расстояние от края балки до грани арматуры по оси y, м:
,
Аналогично найдем прогрев II ряда арматуры по оси y :
ay2 - расстояние от края балки до грани арматуры по оси y, м:
Найдем общую температуру арматуры I и II ряда:
;
Вычислим расчетные сопротивления арматуры растяжению:
,
,
где - коэффициенты, учитывающие снижение нормативного сопротивления арматурных сталей (А.4);
Вычислим высоту сжатой зоны по формуле:
где Rbn - нормативное сопротивление бетона, МПа;
Rsnt - расчетное сопротивления арматуры растяжения;
As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2 (А.2);
btem - ширина прямоугольного сечения при нагреве бетона:
Вычислим момент, который может выдержать балка прямоугольного сечения при ф = 45 мин = 2700 сек:
Значит, сделаем расчет для ф = 60 мин = 3600 сек
5) Критерий Фурье для фn= 60 мин определяется по формуле:
,
;
По графику (приложение 6) определяем (при и )
определяется по формуле:
Определим прогрев I ряда арматуры по оси x:
,
Аналогично вычислим прогрев II ряда арматуры по оси x :
Определим прогрев I ряда арматуры по оси y:
Аналогично найдем прогрев II ряда арматуры по оси y :
ay2 - расстояние от края балки до грани арматуры по оси y, м:
Найдем общую температуру арматуры I и II ряда:
;
Вычислим расчетные сопротивления арматуры растяжению:
Вычислим высоту сжатой зоны по формуле:
где Rbn - нормативное сопротивление бетона, МПа;
Rsnt - расчетное сопротивления арматуры растяжения;
As,tot - площадь сечения всей рабочей арматуры, м2 (А.2);
btem - ширина прямоугольного сечения при нагреве бетона:
Вычислим момент, который может выдержать балка прямоугольного сечения при ф = 60 мин = 3600 сек:
Значит, сделаем расчет для ф = 75 мин = 4500 сек
6) Критерий Фурье для фn= 75 мин определяется по формуле:
,
;
Определим избыточную температуру по формуле:
По графику (приложение 6) определяем (при и )
определяется по формуле:
где b - ширина ригеля, м;
Определим прогрев I ряда арматуры по оси x:
Аналогично вычислим прогрев II ряда арматуры по оси x :
Определим прогрев I ряда арматуры по оси y:
ay1 - расстояние от края балки до грани арматуры по оси y, м:
,
Аналогично найдем прогрев II ряда арматуры по оси y :
ay2 - расстояние от края балки до грани арматуры по оси y, м:
Найдем общую температуру арматуры I и II ряда:
Вычислим расчетные сопротивления арматуры растяжению:
;
Вычислим высоту сжатой зоны:
Вычислим момент, который может выдержать балка прямоугольного сечения при ф = 75 мин = 4500 сек:
Значит, сделаем расчет для ф = 90 мин = 5400 сек
6) Критерий Фурье для фn= 90 мин определяется:
;
Определим избыточную температуру по формуле:
По графику (приложение 6) определяем (при и )
где b - ширина ригеля, м;
Определим прогрев I ряда арматуры по оси x:
=
Аналогично вычислим прогрев II ряда арматуры по оси x :
Определим прогрев I ряда арматуры по оси y:
ay1 - расстояние от края балки до грани арматуры по оси y, м:
,
Аналогично найдем прогрев II ряда арматуры по оси y :
Найдем общую температуру арматуры I и II ряда:
Вычислим расчетные сопротивления арматуры растяжению:
;
Вычислим высоту сжатой зоны:
Вычислим момент, который может выдержать балка прямоугольного сечения при ф = 90 мин = 5400 сек:
- ригель перекрытия разрушился. По результатам расчета несущей способности ригеля перекрытия в условиях пожара строится график снижения несущей способности колонны и определяется ее фактический предел огнестойкости.
Рисунок 5 - Определение предела огнестойкости ригеля перекрытия
Таким образом, по графику на рисунке 5 фактический предел огнестойкости составляет Пф = 83 мин. Значит предел огнестойкости ригеля по несущей способности R60
3.2 Справочный метод
Определение предела огнестойкости ригеля перекрытия по пособию [2] выполняют по таблице 6 по ширине ригеля (bн) и по среднему расстоянию до оси арматуры (д1, д2).
По условию bн= 200 мм, д1 = 19 мм, д2 = 40 мм.
Учитывая пункт 2.16[2] определим среднее расстояние до оси арматуры по формуле:
Подберем несколько значений a и b из таблицы 6[2] и определим предел огнестойкости методом линейной интерполяции.
Пусть a = 25 мм, b = 80 мм тогда ;
Пусть a = 25 мм, b = 300 мм тогда ;
а = 30 мм, b = 200 мм тогда
Значит, предел огнестойкости по потере несущей способности железобетонных ригелей перекрытия равен:
Приводим к нормативному значению П = 0,64 ч = 38,4 мин > R30.
Таким образом, предел огнестойкости по несущей способности расчетным методом равен R60, а по пособию - R30.
4. Определение предела огнестойкости железобетонных ребристых плит покрытия
Исходные данные по железобетонным ребристым плитам покрытия представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Исходные данные по железобетонным ребристым плитам покрытия
|
Последние две цифры номера зачетной книжки |
Ширина плиты b, м |
Ширина ребра плиты bр, мм |
Толщина защитного слоя арматуры, мм |
Количество, диаметр стержней, класс рабочей арматуры (в ребре) |
||||
|
До боковой грани W |
До нижней грани |
|||||||
|
з1 |
з2 |
з3 |
||||||
|
81 |
1,5 |
140 |
16 |
17 |
38 |
- |
216 А-III |
Предел огнестойкости железобетонных ребристых плит покрытия из тяжелого бетона по пособию [2] определяют по таблице 6 по ширине балки и расстоянию до оси арматуры (толщине защитного слоя арматуры).
По условию ширина ребра плиты bр = 140 мм, толщина защитного слоя арматуры W = 16 мм, з1 = 17 мм, з2 = 38 мм, з3 = - мм, Учитывая пункт 2.16[2] определим среднее расстояние до оси арматуры по формуле:
и ширина балки равна .
Подберем несколько значений a и из таблицы 6[2] и определим предел огнестойкости методом линейной интерполяции.
Пусть a = 35 мм, b = 100 мм тогда ;
а = 35 мм, b=400 мм тогда
Пусть a= 40 мм, b=280 мм тогда ;
Значит, предел огнестойкости по потере несущей способности железобетонных ригелей перекрытия равен:
Приводим к нормативному значению П = 88,2 мин > R45.
Таким образом, предел огнестойкости ребристых плит покрытия составляет R45.
5. Определение предела огнестойкости кирпичных наружных стен
Исходные данные по кирпичным (каменным) наружным стенам представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Исходные данные по кирпичным (каменным) наружным стенам
|
Последние две цифры номера зачетной книжки |
Толщина стены, см |
Конструктивное исполнение стены из материалов |
|
|
81 |
14 |
Легкобетонных камней с заполнением трудно сгораемым теплоизоляционным материалом |
Предел огнестойкости кирпичных (каменных) наружных стен определяют по пособию [2] по таблице 10 по толщине стены.
По условию толщина стены равна 14 см, значит П = 1,5 ч.
Таким образом, предел огнестойкости кирпичной (каменной) наружной стены составляет R90.
6. Экспертиза здания
Исходные данные по зданиям:
Здание производственного назначения. Ширина здания - а, длина здания - b. Число этажей - N, высота каждого этажа - h. Категория здания - К.
Здание с каркасной конструктивной схемой, состоящей из колонн, балок (ригелей) и плит перекрытия. Наружные стены выполняются из панелей стеновых с базальтовым утеплителем THERMOPANEL по ТУ 5284-013-01395087-2001 толщиной - tp, кровля выполняется из панелей кровельных с базальтовым утеплителем по ТУ 5284-013-01395087-2001 с пределом огнестойкости RE30.
Требуемые величины представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Исходные данные для проведения экспертизы здания
|
Предпоследняя цифра |
Последняя цифра |
a |
b |
N |
h |
K |
tp |
|
|
8 |
1 |
125 |
57 |
3 |
7 |
B |
220 |
По таблице 6.1[3] определим требуемую степень Отр и класс конструктивной пожарной опасности здания Стр по высоте здания.
Согласно таблице 6.1[3], высота здания измеряется от пола 1-го этажа до потолка верхнего этажа. По условию здание имеет 4 этажей каждый высотой 6м.
Значит, hзд = N•h = 3•7= 21 м
Таким образом, Отр = III и Стр = C0.
По таблице 21[4] определим требуемый предел огнестойкости конструкций по Отр и по таблице 22[4] определим требуемые классы пожарной опасности строительных конструкций по Стр .
Таблица 7 - Требуемые пределы огнестойкости конструкций и требуемые классы пожарной опасности строительных конструкций
|
№ п.п. |
Наименование конструкции |
Отр |
Птр |
Пф |
Вывод |
Стр |
Ктр |
Кф |
Вывод |
|
|
1 |
Колонны |
III |
R45 |
R90 |
+ |
C0 |
К0 |
К0 |
+ |
|
|
2 |
Плиты перекрытий |
REI45 |
REI45 |
+ |
К0 |
К0 |
+ |
|||
|
3 |
Ригели |
R45 |
R60 |
+ |
К0 |
К0 |
+ |
|||
|
4 |
Стены наружные |
R45/E15 |
REI90 |
+ |
К0 |
К0 |
+ |
|||
|
5 |
Плиты покрытий |
REI15 |
REI60 |
+ |
К0 |
К0 |
+ |
Таким образом, по таблице 8 видно, что в данном здании все строительные конструкции имеют требуемый предел огнестойкости[4].
7. Разработка мероприятий по повышению пределов огнестойкости строительных материалов
Вид бетона, вяжущего и заполнителя, класс арматуры, тип конструкций, форма поперечного сечения, размер элементов, условия их нагревания, нагрузка и влажность бетона являются основными параметрами, которые оказывают влияние на предел огнестойкости железобетонных конструкций.
Основными способами огнезащиты несущих строительных конструкций считаются конструктивный способ и применение тонкослойных лакокрасочных покрытий. Конструктивная огнезащита - это способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя средства огнезащиты. К конструктивной огнезащите относятся толстослойные напыляемые составы, огнезащитные обмазки, штукатурки, облицовка плитными, листовыми и другими огнезащитными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, а также комбинации данных материалов, в том числе с тонкослойными вспучивающимися покрытиями. При этом способ нанесения (крепления) огнезащиты должен соответствовать способу, описанному в протоколе испытаний на огнестойкость и в проекте огнезащиты.
Тонкослойное огнезащитное покрытие - это способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на нанесении на обогреваемую поверхность конструкции специальных лакокрасочных составов с толщиной сухого слоя не превышающей 3 мм, увеличивающих ее многократно при нагревании.
Таким образом, огнестойкость строительных конструкций можно повысить конструктивным способом или применением тонкослойных защитных покрытий [2].
Заключение
огнестойкость здание железобетонный
В данной работе были определены пределы огнестойкости различных конструкций здания расчетным методом и по пособию [2]:
- железобетонная колонна - R90 и R45;
- железобетонный ригель перекрытия - R60 и R45.
- железобетонная плита перекрытия с круглыми пустотами - REI45 и REI15;
По пособию [1] определили пределы огнестойкости:
- железобетонных ребристых плит покрытия - REI60;
- кирпичных наружных стен - REI90;
Провели экспертизу четырехэтажного здания и определили степень огнестойкости здания - III степень, и класс конструктивной пожарной опасности здания - С0. По таблице 7 можно сделать вывод, что все пределы огнестойкости, полученные расчетным методом, соответствуют требуемым пределам огнестойкости.
Список литературы
1. Сулейманов И.Р. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». Уфа: УГАТУ, 2013. (кафедральное издание).
2. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80)/ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко - М.: Стройиздат, 1985.- 61с.
3. СП 2.13130.2009. Свод правил. Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты. Введ. 2009-25-03. - М. : Изд-во стандартов, 2009. - 18 с.
4. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [Текст]: Федеральный закон Российской Федерации от 22.07.2008 г. №123-ФЗ: [принят Гос. Думой 4 июля 2008 г.: одобр. Советом Федерации 11 июля 2008 г.]. - М.: Проспект, [2010]. - 144 с. - ISBN 978-5-392-01078-3.
5. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Введ. 2013-01-01. - М.: Москва, 2012. - 156 с.
Приложение А
|
Значение коэффициента цb |
||||||||||
|
Вид бетона |
Nl/N |
коэффициент цb при lo/h |
||||||||
|
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
|||
|
тяжелый |
1 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,86 |
0,89 |
0,88 |
0,86 |
0,84 |
|
|
легкий |
1 |
0,91 |
0,90 |
0,86 |
0,80 |
0,71 |
0,62 |
0,54 |
0,45 |
|
|
Значение коэффициента цSb |
||||||||||
|
Вид бетона |
Nl/N |
коэффициент цSb при lo/h |
||||||||
|
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
|||
|
А. При a = d < 0,15 h и при отсутствии промежуточных стержней (см. эскиз к табл.) или при площади сечения этих стержней менее Аs,tot/3 |
||||||||||
|
тяжелый |
1 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,89 |
0,87 |
0,84 |
0,79 |
0,74 |
|
|
легкий |
1 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,88 |
0,85 |
0,80 |
0,74 |
0,67 |
|
|
Б. При 0,25 h > a ? 0,15 h или при площади сечения промежуточных стержней (см. эскиз к табл.) равной или более Аs,tot/3 независимо от величины a |
||||||||||
|
тяжелый |
1 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,86 |
0,82 |
0,77 |
0,70 |
0,68 |
|
|
легкий |
1 |
0,91 |
0,90 |
0,88 |
0,84 |
0.76 |
0,68 |
0,60 |
0,52 |
Где Nl - продольная сила от действия постоянных и длительных нагрузок;
N - продольная сила от действия всех нагрузок.
Для работы принимаем Nl / N=1
Сортамент арматуры
|
Номинальный диаметр стержня, мм |
Расчетная площадь стержня, мм2, при числе стержней |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
|
3 |
7,1 |
14,1 |
21,2 |
28,3 |
35,3 |
42,4 |
49,5 |
56,5 |
63,6 |
|
