Stanovenie limitov požiarnej odolnosti stavebných konštrukcií

Stanovenie limitu požiarnej odolnosti železobetónových konštrukcií

Počiatočné údaje pre železobetónovú podlahovú dosku sú uvedené v tabuľke 1.2.1.1

Druh betónu - ľahký betón s objemovou hmotnosťou c = 1600 kg/m3 s hrubým keramzitovým kamenivom; dosky sú viacduté, s kruhovými dutinami, počet dutiniek je 6 ks, dosky sú podopreté z dvoch strán.

1) Účinná hrúbka dutej dosky teff na posúdenie limitu požiarnej odolnosti z hľadiska tepelnoizolačnej schopnosti v súlade s odsekom 2.27 Príručky k SNiP II-2-80 (Požiarna odolnosť):

2) Určíme podľa tabuľky. 8 Prídavky na požiarnu odolnosť dosky na stratu tepelnoizolačnej schopnosti pre dosku z ľahký betón s efektívnou hrúbkou 140 mm:

Hranica požiarnej odolnosti dosky je 180 min.

3) Určte vzdialenosť od vyhrievaného povrchu dosky k osi tyčovej výstuže:

4) Podľa tabuľky 1.2.1.2 (tabuľka 8 Príručky) určíme hranicu požiarnej odolnosti dosky stratou nosnosť pri a = 40 mm, pre ľahký betón pri podopretí na dvoch stranách.

Tabuľka 1.2.1.2

Hranice požiarnej odolnosti železobetónové dosky

Požadovaný limit požiarnej odolnosti je 2 hodiny alebo 120 minút.

5) Podľa bodu 2.27 Príručky na určenie medze požiarnej odolnosti duté jadrové dosky použije sa redukčný faktor 0,9:

6) Celkové zaťaženie platní určíme ako súčet trvalého a dočasného zaťaženia:

7) Určte pomer dlhodobo pôsobiacej časti záťaže k plnej záťaži:

8) Korekčný faktor pre zaťaženie podľa bodu 2.20 Príručky:

9) Podľa bodu 2.18 (časť 1 b) Benefitu akceptujeme koeficient pre výstuž

10) Stanovíme limit požiarnej odolnosti dosky, berúc do úvahy koeficienty pre zaťaženie a pre výstuž:

Hranica požiarnej odolnosti dosky z hľadiska únosnosti je

Na základe výsledkov výpočtov sme zistili, že limit požiarnej odolnosti železobetónovej dosky z hľadiska únosnosti je 139 minút a z hľadiska tepelnoizolačnej schopnosti je 180 minút. Je potrebné vziať najmenšiu hranicu požiarnej odolnosti.

Záver: limit požiarnej odolnosti železobetónovej dosky REI 139.

Stanovenie limitov požiarnej odolnosti železobetónových stĺpov

Druh betónu - ťažký betón s hustotou c = 2350 kg/m3 s veľkým agregátom karbonátových hornín (vápenec);

Tabuľka 1.2.2.1 (tabuľka 2 v príručke) zobrazuje hodnoty skutočných limitov požiarnej odolnosti (POf) železobetónové stĺpy s rôznymi vlastnosťami. V tomto prípade POf nie je určený hrúbkou ochrannej vrstvy betónu, ale vzdialenosťou od povrchu konštrukcie k osi pracovnej výstužnej tyče (), ktorá zahŕňa okrem hrúbky ochrannej vrstva, tiež polovica priemeru pracovnej výstužnej tyče.

1) Určte vzdialenosť od vyhrievaného povrchu stĺpa k osi tyčovej výstuže podľa vzorca:

2) Podľa bodu 2.15 Príručky pre konštrukcie z betónu s uhličitanovým kamenivom veľkosť prierez je povolené znížiť o 10 % pri rovnakej hranici požiarnej odolnosti. Potom je šírka stĺpca určená vzorcom:

3) Podľa tabuľky 1.2.2.2 (tabuľka 2 príručky) určíme medzu požiarnej odolnosti pre stĺp z ľahkého betónu s parametrami: b = 444 mm, a = 37 mm pri ohrievaní stĺpa zo všetkých strán.

Tabuľka 1.2.2.2

Hranice požiarnej odolnosti železobetónových stĺpov

Požadovaná hranica požiarnej odolnosti je medzi 1,5 hod. až 3 hod. Na určenie hranice požiarnej odolnosti používame metódu lineárnej interpolácie. Údaje sú uvedené v tabuľke 1.2.2.3

Tabuľka 2.18

Hustota ľahkého betónu? = 1600 kg/m3 s hrubým keramzitovým kamenivom, dosky s okrúhlymi dutinami, 6 ks, podpera dosky - zadarmo, na oboch stranách.

1. Stanovme efektívnu hrúbku dutinovej dosky teff na posúdenie limitu požiarnej odolnosti z hľadiska tepelnoizolačnej schopnosti v súlade s článkom 2.27 Príručky:

kde je hrúbka dosky, mm;

• - šírka dosky, mm;
• - počet dutín, ks;
• - priemer dutiny, mm.
• 2. Určíme podľa tabuľky. 8 Prídavky na požiarnu odolnosť dosky pri strate tepelnoizolačnej schopnosti pre dosku z ťažkej betónovej časti s účinnou hrúbkou 140 mm:

Hranica požiarnej odolnosti dosky pre stratu tepelnoizolačnej schopnosti

3. Určte vzdialenosť od vyhrievaného povrchu dosky k osi tyčovej výstuže:

kde je hrúbka betónovej ochrannej vrstvy, mm;

• - priemer pracovnej výstuže, mm.
• 4. Podľa tabuľky. 8 Prídavky určujú medzu požiarnej odolnosti dosky stratou únosnosti pri a = 24 mm, pre ťažký betón a pri podopretí na dvoch stranách.

Požadovaná hranica požiarnej odolnosti je v rozmedzí od 1 hodiny do 1,5 hodiny, určíme ju metódou lineárnej interpolácie:

Hranica požiarnej odolnosti dosky bez korekčných faktorov je 1,25 hodiny.

• 5. Podľa článku 2.27 príručky sa na určenie limitu požiarnej odolnosti dutých dosiek použije redukčný faktor 0,9:
• 6. Celkové zaťaženie dosky určíme ako súčet stálych a dočasných zaťažení:
• 7. Určte pomer dlhodobo pôsobiacej časti záťaže k plnej záťaži:

8. Korekčný faktor pre zaťaženie podľa bodu 2.20 príručky:

• 9. Podľa bodu 2.18 (časť 1 a) Dávky akceptujeme koeficient? pre armatúry A-VI:
• 10. Stanovíme limit požiarnej odolnosti dosky, berúc do úvahy koeficienty pre zaťaženie a pre výstuž:

Hranica požiarnej odolnosti dosky z hľadiska únosnosti je R 98.

Pre limit požiarnej odolnosti dosky berieme menšiu z dvoch hodnôt - pre stratu tepelnoizolačnej schopnosti (180 min) a pre stratu únosnosti (98 min).

Záver: Hranica požiarnej odolnosti železobetónovej dosky je REI 98

Ako bolo uvedené vyššie, limit požiarnej odolnosti je ohnutý železobetónové konštrukcie môže nastať v dôsledku zahriatia na kritickú teplotu pracovnej výstuže umiestnenej v napínanej zóne.

V tejto súvislosti bude výpočet požiarnej odolnosti viacdutinovej podlahovej dosky určený časom ohrevu na kritickú teplotu napínanej pracovnej výstuže.

Rez dosky je znázornený na obrázku 3.8.

b p b p b p b p b p

h h 0

A s

Obr.3.8. Odhadovaný rez dutej podlahovej dosky

Na výpočet dosky sa jej prierez zmenší na T-kus (obr. 3.9).

b' f

X tému ≤h´ f

h' f

h h 0

X tému >h' f

A s

a∑b R

Obr.3.9. T-kus viacdutinovej dosky na výpočet jej požiarnej odolnosti

Následná sekvencia

výpočet medze požiarnej odolnosti plochých flexibilných viacdutinových železobetónových prvkov

3. Ak, tak  s , tému sa určuje podľa vzorca

Kde namiesto toho b použité ;

Ak
, potom sa musí prepočítať podľa vzorca:

Podľa 3.1.5 sa určí t s , cr(kritická teplota).

Gaussova chybová funkcia sa vypočíta podľa vzorca:

Podľa 3.2.7 je nájdený argument Gaussovej funkcie.

Hranica požiarnej odolnosti P f sa vypočíta podľa vzorca:

Príklad číslo 5.

Dané. Dutinková podlahová doska voľne podopretá na oboch stranách. Rozmery sekcie: b=1200 mm, dĺžka pracovného rozpätia l= 6 m, výška sekcie h= 220 mm, hrúbka ochrannej vrstvy a l = 20 mm, ťažná výstuž triedy A-III, 4 tyče Ø14 mm; ťažký betón triedy B20 na drvenom vápenci, hmotnostná vlhkosť betónu w= 2 %, priemerná hustota suchého betónu ρ 0 s\u003d 2300 kg / m 3, prázdny priemer d n = 5,5 kN/m.

Definujte skutočný limit požiarnej odolnosti dosky.

Riešenie:

Pre betón triedy B20 R mld= 15 MPa (odsek 3.2.1.)

R bu\u003d R bn / 0,83 \u003d 15 / 0,83 \u003d 18,07 MPa

Pre triedu výstuže A-III R sn = 390 MPa (odsek 3.1.2.)

R su= Rsn/0,9 = 390/0,9 = 433,3 MPa

A s= 615 mm2 = 61510-6 m2

Termofyzikálne vlastnosti betónu:

λ tem \u003d 1,14 - 0,00055450 \u003d 0,89 W / (m ˚С)

s teplotou = 710 + 0,84450 = 1090 J/(kg ˚C)

k= 37,2 p.3.2.8.

k 1 = 0,5 p.3.2.9. .

Skutočný limit požiarnej odolnosti je určený:

Pri zohľadnení dutosti dosky sa jej skutočná požiarna odolnosť musí vynásobiť koeficientom 0,9 (odsek 2.27.).

Literatúra

Shelegov V.G., Kuznecov N.A. "Budovy, konštrukcie a ich stabilita v prípade požiaru". Učebnica pre štúdium disciplíny - Irkutsk.: VSI MIA Ruska, 2002. - 191 s.

Shelegov V.G., Kuznecov N.A. Stavebná konštrukcia. Referenčná príručka pre disciplínu „Budovy, konštrukcie a ich stabilita v prípade požiaru“. - Irkutsk.: VSI Ministerstvo vnútra Ruska, 2001. - 73 s.

Mosalkov I.L. a iné Požiarna odolnosť stavebných konštrukcií: M .: CJSC "Spetstechnika", 2001. - 496 s., ilustračné

Jakovlev A.I. Výpočet požiarnej odolnosti stavebné konštrukcie. - M .: Stroyizdat, 1988.- 143s., Ill.

Shelegov V.G., Chernov Yu.L. "Budovy, konštrukcie a ich stabilita v prípade požiaru". Sprievodca dokončením projektu kurzu. - Irkutsk.: VSI Ministerstvo vnútra Ruska, 2002. - 36 s.

Príručka na stanovenie limitov požiarnej odolnosti konštrukcií, limitov šírenia požiaru pozdĺž konštrukcií a skupín horľavosti materiálov (podľa SNiP II-2-80), TsNIISK im. Kucherenko. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 s.

GOST 27772-88 Valcované výrobky na stavbu oceľových konštrukcií. generál technické údaje/ Gosstroy ZSSR. - M., 1989

SNiP 2.01.07-85*. Zaťaženia a nárazy / Gosstroy ZSSR. - M.: CITP Gosstroy ZSSR, 1987. - 36 s.

GOST 30247.0 - 94. Stavebné konštrukcie. Skúšobné metódy požiarnej odolnosti. Všeobecné požiadavky.

SNiP 2.03.01-84*. Betónové a železobetónové konštrukcie / Ministerstvo výstavby Ruska. - M.: GP TsPP, 1995. - 80 s.

1ELLING - konštrukcia na brehu so špeciálne usporiadaným šikmým základom ( sklz), kde je položený a postavený trup lode.

2 viadukt - most cez pozemné cesty (alebo cez pozemnú cestu) na ich križovatke. Poskytuje pohyb na nich na rôznych úrovniach.

3FLASHBACK - konštrukcia vo forme mosta na prechod jednej cesty cez druhú v mieste ich priesečníka, na kotvenie lodí a tiež všeobecne na vytvorenie cesty v určitej výške.

4 ZÁSOBNÁ NÁDRŽ - nádoba na kvapaliny a plyny.

5 PLYNOVÝ NÁDOB– zariadenie na príjem, skladovanie a výdaj plynu do plynárenskej siete.

6vysoká pec- šachtová pec na tavenie surového železa zo železnej rudy.

7Kritická teplota je teplota, pri ktorej klesá normatívna odolnosť kovu R un na hodnotu normatívneho napätia  n od vonkajšieho zaťaženia konštrukcie, t.j. pri ktorej dochádza k strate únosnosti.

8 Nagel - drevená alebo kovová tyč používaná na upevnenie častí drevených konštrukcií.

Na vyriešenie statickej časti úlohy zredukujeme tvar prierezu železobetónovej podlahovej dosky s oblými dutinami (Príloha 2, Obr. 6.) na vypočítaný T.

Určme ohybový moment v strede rozpätia z pôsobenia štandardného zaťaženia a vlastnej hmotnosti dosky:

kde q / n- štandardné zaťaženie na 1 lineárny meter dosky, rovnajúce sa:

Vzdialenosť od spodného (vyhrievaného) povrchu panelu k osi pracovnej výstuže bude:

mm,

kde d– priemer výstužných prútov, mm.

Priemerná vzdialenosť bude:

mm,

kde ALE- plocha prierezu výstužnej tyče (bod 3.1.1.), mm 2.

Poďme určiť hlavné rozmery vypočítaného prierezu T-kusu panelu:

šírka: b f = b= 1,49 m;

výška: h f = 0,5 (h-P) = 0,5 (220 - 159) = 30,5 mm;

Vzdialenosť od nevyhrievaného povrchu konštrukcie k osi výstužnej tyče h o = h – a= 220 - 21 = 199 mm.

Stanovujeme pevnosť a tepelné vlastnosti betónu:

Normatívna odolnosť voči pevnosti v ťahu R mld= 18,5 MPa (tabuľka 12 alebo článok 3.2.1 pre betón triedy B25);

Faktor spoľahlivosti  b = 0,83 ;

Návrhová odolnosť betónu podľa pevnosti v ťahu R bu = R mld /  b= 18,5 / 0,83 = 22,29 MPa;

Súčiniteľ tepelnej vodivosti  t = 1,3 – 0,00035T St\u003d 1,3 – 0,00035 723 \u003d 1,05 W m -1 K -1 (odsek 3.2.3. ),

kde T St- priemerná teplota počas požiaru rovná 723 K;

Špecifické teplo OD t = 481 + 0,84T St\u003d 481 + 0,84 723 \u003d 1088,32 J kg -1 K -1 (odsek 3.2.3.);

Znížený koeficient tepelnej difúznosti:

Koeficienty v závislosti od priemernej hustoty betónu Komu= 39 s 0,5 a Komu 1 = 0,5 (odsek 3.2.8, odsek 3.2.9.).

Určte výšku stlačenej zóny dosky:

Napätie v ťahovej výstuži určíme od vonkajšieho zaťaženia v súlade s adj. štyri:

pretože X t= 8,27 mm h f= 30,5 mm, potom

kde Ako- celková plocha prierezu výstužných prútov v napnutej zóne prierezu konštrukcie rovná 5 prútom 12 mm 563 mm 2 (bod 3.1.1.).

Stanovme kritickú hodnotu koeficientu zmeny pevnosti betonárskej ocele:

,

kde R su- návrhová odolnosť výstuže z hľadiska pevnosti v ťahu rovná:

R su = R sn /  s= 390 / 0,9 = 433,33 MPa (tu  s- koeficient spoľahlivosti pre výstuž, ktorý sa rovná 0,9);

R sn- štandardná odolnosť výstuže z hľadiska pevnosti v ťahu rovná 390 MPa (tabuľka 19 alebo článok 3.1.2).

Mám to  stcr1. To znamená, že napätia od vonkajšieho zaťaženia v ťahovej výstuži presahujú normatívnu odolnosť výstuže. Preto je potrebné znížiť napätie od vonkajšieho zaťaženia v kotve. Za týmto účelom zvýšte počet výstužných tyčí panelu12 mm na 6. Potom A s= 679 10 -6 (odsek 3.1.1.).

MPa

.

Stanovme kritickú teplotu ohrevu nosnej výstuže v ťahovej zóne.

Podľa tabuľky v článku 3.1.5. pomocou lineárnej interpolácie určíme, že pre výstuž triedy A-III, oceľ triedy 35 GS a  stcr = 0,93.

t stcr= 475 °C.

Čas ohrevu výstuže na kritickú teplotu pre dosku plného prierezu bude skutočným limitom požiarnej odolnosti.

c = 0,96 h,

kde X– argument Gaussovej (Krumpovej) chybovej funkcie rovný 0,64 (časť 3.2.7. ) v závislosti od hodnoty Gaussovej (Krumpovej) chybovej funkcie rovnajúcej sa:

(tu t n- teplota konštrukcie pred požiarom sa rovná 20С).

Skutočný limit požiarnej odolnosti podlahovej dosky s kruhovými dutinami bude:

P f =  0,9 = 0,960,9 = 0,86 h,

kde 0,9 je koeficient, ktorý zohľadňuje prítomnosť dutín v doske.

Keďže betón je nehorľavý materiál, je zrejmé, že skutočná trieda požiarneho nebezpečenstva konštrukcie je K0.

K OTÁZKE VÝPOČTU BEZTRRÁSKOVÝCH DOSKY PRE POŽIARNU ODOLNOSŤ

K OTÁZKE VÝPOČTU BEZTRRÁSKOVÝCH DOSKY PRE POŽIARNU ODOLNOSŤ

V.V. Žukov, V.N. Lavrov

Článok bol publikovaný v publikácii „Betón a železobetón - spôsoby rozvoja. Vedecké práce 2. celoruskej (medzinárodnej) konferencie o betóne a železobetóne. 5. – 9. septembra 2005 Moskva; V 5 zväzkoch. NIIZhB 2005, zväzok 2. Správy sekcie. Sekcia "Železobetónové konštrukcie budov a konštrukcií", 2005."

Zvážte výpočet medze požiarnej odolnosti stropu bez trámov na príklade, ktorý je v stavebnej praxi celkom bežný. Beznosníková železobetónová podlaha má hrúbku 200 mm z betónu triedy B25 v tlaku, sieťovina vystužená s článkami 200x200 mm z výstuže triedy A400 s priemerom 16 mm s ochranná vrstva 33 mm (do ťažiska výstuže) pri spodnej ploche stropu a A400 s priemerom 12 mm s ochrannou vrstvou 28 mm (do ťažiska) pri hornej ploche. Vzdialenosť medzi stĺpmi je 7 m. V uvažovanom objekte je strop požiarnou bariérou prvého typu podľa a musí mať limit požiarnej odolnosti pre stratu tepelnoizolačnej schopnosti (I), celistvosti (E) a únosnosti (R) REI 150. Posúdenie limitu požiarnej odolnosti stropu podľa existujúcich podkladov možno výpočtom určiť len hrúbkou ochrannej vrstvy (R) pre staticky určitú konštrukciu, hrúbkou stropu (I) a podľa možnosti krehkým lomom v oheň (E). Výpočty I a E zároveň dávajú celkom správny odhad a únosnosť stropu v prípade požiaru ako staticky neurčitej konštrukcie je možné určiť len výpočtom tepelne namáhaného stavu pomocou teórie elastického- plasticita železobetónu pri ohreve alebo teória metódy medznej rovnováhy konštrukcie pri pôsobení statického a tepelného zaťaženia pri požiari . Posledná teória je najjednoduchšia, pretože nevyžaduje určenie napätí z statické zaťaženie a teplotu, ale len sily (momenty) od pôsobenia statického zaťaženia s prihliadnutím na zmenu vlastností betónu a výstuže pri ohreve, kým sa v staticky neurčitej štruktúre pri jej premene na mechanizmus objavia plastové pánty. V tomto ohľade bolo posúdenie únosnosti podlahy bez nosníkov v prípade požiaru vykonané metódou medznej rovnováhy a v relatívnych jednotkách k únosnosti podlahy za normálnych prevádzkových podmienok. Boli posúdené a analyzované pracovné výkresy budovy, boli urobené výpočty pre limity požiarnej odolnosti železobetónového bezprievlakového stropu pri nástupe znakov medzných stavov normalizovaných pre tieto konštrukcie. Výpočet limitov požiarnej odolnosti pre únosnosť sa robí s prihliadnutím na zmenu teploty betónu a výstuže počas 2,5 hodiny štandardných skúšok. Všetky termodynamické a fyzikálno-mechanické charakteristiky stavebných materiálov uvedené v tejto správe sú prevzaté na základe údajov z VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK.

HRANICA POŽIARNEJ ODOLNOSTI STRATY TEPELNE IZOLAČNEJ SCHOPNOSTI (I)

V praxi sa vyhrievanie konštrukcií určuje výpočtom konečných rozdielov alebo konečných prvkov pomocou počítača. Pri riešení problému tepelnej vodivosti sa berú do úvahy zmeny termofyzikálnych vlastností betónu a výstuže počas ohrevu. Výpočet teplôt v konštrukcii pri norme teplotný režim vyrobené za počiatočných podmienok: teplota konštrukcií a vonkajšie prostredie 20C. Teplota prostredia tc pri požiari sa mení v závislosti od času podľa . Pri výpočte teplôt v konštrukciách sa berú do úvahy prestupy tepla konvekčným Qc a sálavým Qr medzi ohrievaným médiom a povrchom. Výpočet teplôt je možné vykonať pomocou podmienenej hrúbky uvažovanej betónovej vrstvy Xi* z vyhrievaného povrchu. Na určenie teploty v betóne vypočítajte

Určme podľa vzorca (5) rozloženie teploty po hrúbke podlahy po 2,5 hodinách požiaru. Určme podľa vzorca (6) hrúbku podlahy, ktorá je potrebná na dosiahnutie kritickej teploty 220C na jej nevyhrievanom povrchu za 2,5 hodiny. Táto hrúbka je 97 mm. Preto presah hrúbky 200 mm bude mať hranicu požiarnej odolnosti pre stratu tepelno-izolačnej schopnosti minimálne 2,5 hodiny.

LIMIT STRATY POŽIARNEJ ODOLNOSTI PODLAHOVEJ DOSKY (E)

V prípade požiaru v budovách a konštrukciách, v ktorých sa používajú betónové a železobetónové konštrukcie, je možný krehký lom betónu, čo vedie k strate konštrukčnej celistvosti. Zničenie nastáva náhle, rýchlo a preto je najnebezpečnejšie. Krehký lom betónu začína spravidla po 5-20 minútach od začiatku požiaru a prejavuje sa ako odlupovanie od zahriateho povrchu konštrukcie kusov betónu, v dôsledku čoho môže vzniknúť priechodný otvor v štruktúru, t.j. konštrukcia môže dosiahnuť predčasnú požiarnu odolnosť stratou celistvosti (E). Krehkú deštrukciu betónu môže sprevádzať zvukový efekt v podobe ľahkého prasknutia, praskania rôznej intenzity alebo „výbuchu“. V prípade krehkého lomu betónu môžu byť kusy s hmotnosťou až niekoľko kilogramov rozptýlené na vzdialenosť až 10–20 m. filtrácia pary cez betónovú konštrukciu. Krehký lom betónu pri požiari závisí od štruktúry betónu, jeho zloženia, vlhkosti, teploty, okrajových podmienok a vonkajšieho zaťaženia, t.j. záleží ako na materiáli (betóne), tak aj na druhu betónovej alebo železobetónovej konštrukcie. hodnotenie požiarnej odolnosti železobetónová podlaha Strata integrity môže byť vykonaná hodnotou kritéria krehkého lomu (F), ktorá je určená vzorcom uvedeným v:

STRATA LIMIT POŽIARNEJ ODOLNOSTI (R)

Podľa únosnosti sa výpočtom určuje aj požiarna odolnosť stropu, čo je povolené. Riešia sa tepelnotechnické a statické problémy. V tepelnotechnickej časti výpočtu sa určuje rozloženie teploty po hrúbke dosky pri štandardnej tepelnej expozícii. V statickej časti výpočtu je určená únosnosť dosky pri požiari s trvaním 2,5 hod.. Zaťažovacie a podperné pomery sa berú v súlade s projektom stavby. Za špeciálne sa považujú kombinácie zaťažení na výpočet limitu požiarnej odolnosti. V tomto prípade je dovolené nebrať do úvahy krátkodobé zaťaženia a zahrnúť iba trvalé a dočasné dlhodobé štandardné zaťaženia. Zaťaženia dosky v prípade požiaru sa určujú podľa metódy NIIZhB. Ak je vypočítaná únosnosť dosky za normálnych prevádzkových podmienok R, potom je vypočítaná hodnota zaťaženia P = 0,95 R. Štandardné zaťaženie v prípade požiaru je 0,5R. Návrhové odolnosti materiálov na výpočet limitov požiarnej odolnosti sa akceptujú s faktorom spoľahlivosti 0,83 pre betón a 0,9 pre výstuž. Hranica požiarnej odolnosti železobetónových podlahových dosiek vystužených tyčovou výstužou môže nastať z dôvodov, ktoré je potrebné vziať do úvahy: skĺznutie výstuže na podpere, keď sa kontaktná vrstva betónu a výstuže zahreje na kritickú teplotu; dotvarovanie a lom výstuže, keď sa výstuž zahreje na kritickú teplotu. V uvažovanom objekte sú použité monolitické železobetónové podlahy a ich únosnosť v prípade požiaru je určená metódou medznej rovnováhy s prihliadnutím na zmeny fyzikálno-mechanických vlastností betónu a výstuže pri vykurovaní. Je potrebné urobiť malú odbočku o možnosti použitia metódy limitnej rovnováhy na výpočet limitu požiarnej odolnosti železobetónových konštrukcií pri tepelnej expozícii počas požiaru. Podľa údajov „pokiaľ zostáva v platnosti metóda medznej rovnováhy, sú hranice únosnosti úplne nezávislé od skutočných vlastných napätí, ktoré vznikajú, a teda od faktorov, ako sú teplotné deformácie, posuny podpier, atď." Zároveň je však potrebné vziať do úvahy splnenie nasledujúcich predpokladov: konštrukčné prvky by pred dosiahnutím limitného štádia nemali byť krehké, vlastné napätia by nemali ovplyvňovať limitné podmienky prvkov. V železobetónových konštrukciách sú tieto predpoklady pre použiteľnosť metódy medznej rovnováhy zachované, na to je však potrebné, aby nedochádzalo ku sklzu výstuže v miestach tvorby plastových závesov a krehkému lomu konštrukčných prvkov až do dosiahnutia medzného stavu. dosiahnuté. V prípade požiaru je najväčší ohrev podlahovej dosky pozorovaný zospodu v zóne maximálneho momentu, kde sa spravidla vytvorí prvý plastový záves s dostatočným ukotvením ťahovej výstuže s jej výraznou deformovateľnosťou od ohrevu na rotáciu. v závese a prerozdeľujú sily do podpornej zóny. V druhom prípade je zvýšenie deformovateľnosti plastového závesu uľahčené vyhrievaným betónom. "Ak je možné použiť metódu medznej rovnováhy, potom vlastné napätia (dostupné vo forme napätí od teploty - pozn. autora) neovplyvňujú vnútornú a vonkajšiu medzu únosnosti konštrukcií." Pri výpočte metódou limitnej rovnováhy sa predpokladá, že na to existujú zodpovedajúce experimentálne údaje, že pri požiari pôsobením zaťaženia sa doska zlomí na ploché články, ktoré sú navzájom spojené pozdĺž lomových línií lineárnymi plastovými závesmi. Použitie časti projektovanej únosnosti konštrukcie za normálnych prevádzkových podmienok ako zaťaženie v prípade požiaru a rovnaká schéma deštrukcie dosky za normálnych podmienok a v prípade požiaru umožňujú vypočítať limit požiarnej odolnosti. dosky v relatívnych jednotkách, nezávislých od geometrických charakteristík dosky v pôdoryse. Vypočítajte požiarnu odolnosť ťažkej betónovej dosky triedy pevnosti v tlaku B25 so štandardnou pevnosťou v tlaku 18,5 MPa pri 20 C. Výstužná tyč triedy A400 so štandardnou pevnosťou v ťahu (20C) 391,3 MPa (4000 kg/cm2). Zmeny pevnosti betónu a výstuže pri zahrievaní sa berú podľa. Lomová analýza jednotlivého pásu panelov sa vykonáva za predpokladu, že v uvažovanom páse panelov sú vytvorené lineárne plastové pánty, rovnobežné osi tento pás: jeden lineárny plastový záves v rozpätí s otvorom na trhlinu zospodu a jeden lineárny plastový záves na stĺpoch s otvorom na trhlinu zhora. Najnebezpečnejšie pri požiari sú trhliny zospodu, kde je ohrev ťahovej výstuže oveľa vyšší ako pri trhlinách zhora. Výpočet únosnosti R podlahy ako celku v prípade požiaru sa vykonáva podľa vzorca:

Teplota tejto výstuže po 2,5 hodinách požiaru je 503,5 C. Výška stlačenej zóny v betóne dosky v strednom plastovom závese (skladom bez zohľadnenia výstuže v stlačenej zóne betónu).

Stanovme zodpovedajúcu vypočítanú únosnosť podlahy R3 za normálnych prevádzkových podmienok pre podlahu s hrúbkou 200 mm, pričom výška stlačenej zóny pre stredný záves je xc = ; rameno vnútorného páru Zc=15,8 cm a výška stlačenej zóny ľavého a pravého pántu Хс = Хn=1,34 cm, rameno vnútorného páru Zx=Zn=16,53 cm Výpočtová únosnosť podlahy R3 hrúbka 20 cm pri 20 C.

V tomto prípade musia byť samozrejme splnené tieto požiadavky: a) minimálne 20 % hornej výstuže potrebnej na podpere by malo prechádzať stredom rozpätia; b) horná výstuž nad krajnými podperami priebežného systému sa začína vo vzdialenosti minimálne 0,4l v smere rozpätia od podpery a následne sa postupne odlamuje (l je dĺžka rozpätia); c) celá horná výstuž nad medziľahlými podperami by mala siahať po rozpätie aspoň o 0,15 l.

ZÁVERY

1. Na posúdenie medze požiarnej odolnosti bezrámovej železobetónovej podlahy je potrebné vykonať výpočty jej medze požiarnej odolnosti podľa troch znakov medzných stavov: strata únosnosti R; strata integrity E; strata tepelno-izolačnej schopnosti I. V tomto prípade možno použiť metódy: limitná rovnováha, ohrev a mechanika trhlín.
2. Výpočty ukázali, že pre uvažovaný objekt pre všetky tri medzné stavy platí limit požiarnej odolnosti dosky hrúbky 200 mm z betónu triedy pevnosti v tlaku B25, vystuženej výstužnou sieťovinou s bunkami 200x200 mm, oceľ A400 s ochranným hrúbka vrstvy výstuže s priemerom 16 mm na spodnej ploche 33 mm a hornom priemere 12 mm - 28 mm nie je menšia ako REI 150.
3. Táto beznosníková železobetónová podlaha môže slúžiť ako protipožiarna bariéra, prvý typ podľa.
4. Posúdenie minimálneho limitu požiarnej odolnosti beznosníkovej železobetónovej podlahy je možné vykonať metódou medznej rovnováhy za podmienok dostatočného uloženia ťahovej výstuže v miestach, kde sú vytvorené plastové závesy.

Literatúra

1. Návod na výpočet skutočných limitov požiarnej odolnosti železobetónových stavebných konštrukcií na základe využitia počítačov. – M.: VNIIPO, 1975.
2. GOST 30247.0-94. Stavebné konštrukcie. Skúšobné metódy požiarnej odolnosti. M., 1994. - 10 s.
3. SP 52-101-2003. Betónové a železobetónové konštrukcie bez predpínacej výstuže. - M.: FSUE TsPP, 2004. -54 s.
4. SNiP-2.03.04-84. Betónové a železobetónové konštrukcie určené na prevádzku v podmienkach zvýšenej a vysoké teploty. - M.: CITP Gosstroy ZSSR, 1985.
5. Odporúčania na výpočet limitov požiarnej odolnosti betónových a železobetónových konštrukcií. – M.: Stroyizdat, 1979. – 38 s.
6. SNiP-21-01-97* Požiarna bezpečnosť budovy a stavby. GUP TsPP, 1997. - 14 s.
7. Odporúčania na ochranu betónových a železobetónových konštrukcií pred krehkým lomom pri požiari. – M.: Stroyizdat, 1979. – 21 s.
8. Pokyny pre dizajn duté jadrové dosky podlahy s požadovanou požiarnou odolnosťou. – M.: NIIZhB, 1987. – 28 s.
9. Pokyny pre výpočet staticky neurčitých železobetónových konštrukcií. – M.: Stroyizdat, 1975. S.98-121.
10. Smernice pre výpočet požiarnej odolnosti a požiarnej bezpečnosti železobetónových konštrukcií (MDS 21-2.000). – M.: NIIZhB, 2000. – 92 s.
11. Gvozdev A.A. Výpočet únosnosti konštrukcií metódou limitnej rovnováhy. Štátne vydavateľstvo stavebnej literatúry. - M., 1949.