Bedömning av brandmotstånd hos byggnadskonstruktioner efter en brand. Brandbeständighet hos ihåliga golvplattor

Det vanligaste materialet i
konstruktionen är armerad betong. Den kombinerar betong- och stålarmering,
rationellt upplagd i en struktur för att absorbera drag- och tryckkrafter
ansträngning.

Betong står emot tryck väl och
värre - stukning. Denna egenskap hos betong är ogynnsam för bockning och
sträckta element. De vanligaste flexibla byggelementen
är plattor och balkar.

För att kompensera för ogynnsamt
betongprocesser, konstruktioner är vanligtvis förstärkta med stålarmering. Förstärka
plattor med svetsade maskor bestående av stavar placerade i två ömsesidigt
vinkelräta riktningar. Gallren läggs i plattor på ett sådant sätt att
stavarna på deras arbetsarmering var placerade längs spännvidden och uppfattades
dragkrafter som uppstår i strukturer vid böjning under belastning, in
i enlighet med diagrammet över böjlaster.

I
i brandförhållanden utsätts plattorna för höga temperaturer underifrån,
minska dem bärkraft sker främst på grund av en minskning
styrkan hos uppvärmd dragförstärkning. Typiskt sådana element
förstörs till följd av bildandet av ett plastgångjärn i snitt med
maximalt böjmoment på grund av minskad draghållfasthet
uppvärmd dragförstärkning till värdet av arbetsspänningar i dess tvärsnitt.

Tillhandahålla brandskydd
byggnadssäkerhet kräver ökat brandmotstånd och brandsäkerhet
armerade betongkonstruktioner. Följande tekniker används för detta:

förstärkning av plattor
endast stickade eller svetsade ramar och inte lösa enskilda stavar;
för att undvika buckling av den längsgående armeringen vid uppvärmning under
under en brand är det nödvändigt att tillhandahålla strukturell förstärkning med klämmor eller
tvärstänger;
tjockleken på det nedre skyddande lagret av golvbetongen bör vara
tillräckligt så att den inte värms upp mer än 500°C och inte efter en brand
påverkas ytterligare säker drift mönster.
Forskning har fastställt att med den normaliserade brandmotståndsgränsen R=120, tjockleken
skyddsskiktet av betong måste vara minst 45 mm, vid R=180 - minst 55 mm,
vid R=240 - inte mindre än 70 mm;
i ett skyddande lager av betong på ett djup av 15–20 mm från botten
golvytan ska vara försedd med antisplitterarmeringsnät
gjord av tråd med en diameter på 3 mm med en maskstorlek på 50–70 mm, vilket minskar intensiteten
explosiv förstörelse av betong;
förstärkning av bärande sektioner av tunnväggiga tvärgolv
förstärkning som inte ingår i de vanliga beräkningarna;
öka brandmotståndsgränsen på grund av plattornas arrangemang,
stödd längs konturen;
användningen av speciella plåster (med asbest och
perlit, vermikulit). Även med små storlekar av sådana plåster (1,5 - 2 cm)
brandmotståndet hos armerade betongplattor ökar flera gånger (2 - 5);
öka brandmotståndsgränsen på grund av ett undertak;
skydd av komponenter och fogar av strukturer med ett lager av betong med de erforderliga
brandmotståndsgräns.

Dessa åtgärder kommer att säkerställa korrekt brandsäkerhet bebyggelse.
Den armerade betongkonstruktionen kommer att få det nödvändiga brandmotståndet och
brandsäkerhet.

Använd litteratur:
1.Byggnader och strukturer och deras hållbarhet
vid brand. State Fire Service Academy vid ministeriet för nödsituationer i Ryssland, 2003
2. MDS 21-2.2000.
Metodiska rekommendationer för beräkning av brandmotståndet hos armerade betongkonstruktioner.
- M.: State Unitary Enterprise "NIIZhB", 2000. - 92 sid.

PÅ FRÅGAN OM ATT BERÄKNA BÄLLA GOLV FÖR BRANDMÅLIGHET

V.V. Zhukov, V.N. Lavrov

Artikeln publicerades i publikationen ”Betong och armerad betong – utvecklingsvägar. Vetenskapliga arbeten från den andra allryska (internationella) konferensen om betong och armerad betong. 5-9 september 2005 Moskva; I 5 volymer. NIIZHB 2005, volym 2. Sektionsrapporter. Avsnittet "Struktur av armerad betong av byggnader och konstruktioner", 2005."

Låt oss överväga beräkningen av brandmotståndsgränsen för ett balklöst golv med hjälp av ett exempel som är ganska vanligt i byggpraxis. Det balklösa armerade betonggolvet har en tjocklek på 200 mm av betong med tryckklass B25, nätförstärkt med celler 200x200 mm från armeringsklass A400 med en diameter på 16 mm med skyddande lager 33 mm (till armeringens tyngdpunkt) vid bottenytan av golvet och A400 med en diameter på 12 mm med ett skyddande lager på 28 mm (till tyngdpunkten) på den övre ytan. Avståndet mellan kolumnerna är 7m. I den aktuella byggnaden är golvet en brandbarriär av den första typen och ska ha en brandmotståndsgräns för förlust av värmeisoleringsförmåga (I), integritet (E) och bärförmåga (R) REI 150. En bedömning av golvets brandmotståndsgräns enligt befintliga dokument kan bestämmas endast genom beräkning av skyddsskiktets tjocklek (R) för en statiskt definierbar struktur, enligt golvets tjocklek (I) och möjligheten till spröd förstörelse i en brand (E). I detta fall ges en ganska korrekt uppskattning genom beräkningar av I och E, och golvets bärförmåga i en brand som en statiskt obestämd struktur kan endast bestämmas genom att beräkna det termiskt belastade tillståndet, med hjälp av teorin om elastisk -plasticitet hos armerad betong vid upphettning eller teorin om gränsjämviktsmetoden för en struktur under inverkan av statiska och termiska belastningar i en brand. Den sista teorin är den enklaste, eftersom den inte kräver bestämning av spänningarna från statisk belastning och temperatur, men bara krafter (ögonblick) från verkan av en statisk belastning, med hänsyn tagen till förändringen av egenskaperna hos betong och armering under uppvärmning tills utseendet av plastgångjärn i en statiskt obestämd struktur när den omvandlas till en mekanism. I detta avseende gjordes bedömningen av bärförmågan för ett balklöst golv under en brand med gränsjämviktsmetoden och i relativa enheter till golvets bärförmåga under normala driftsförhållanden. Arbetsritningar av byggnaden granskades och analyserades, beräkningar gjordes av brandmotståndsgränserna för ett bjälklöst golv av armerad betong baserat på förekomsten av gränstillståndstecken normaliserade för dessa konstruktioner. Beräkningen av brandmotståndsgränser baserade på bärförmåga utfördes med hänsyn till förändringar i temperaturen på betong och armering under 2,5 timmars standardtester. Alla termodynamiska och fysikalisk-mekaniska egenskaper hos byggmaterial som ges i denna rapport är baserade på data från VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK.

BRANDBESTÅNDIGHET GRÄNS FÖR TÄCKNING VID FÖRLUST AV VÄRMEISOLERINGSFÖRMÅGA (I)

I praktiken bestäms uppvärmningen av strukturer genom beräkningar av finita differenser eller finita element med hjälp av en dator. När man löser problemet med värmeledningsförmåga beaktas förändringar i de termofysiska egenskaperna hos betong och armering under uppvärmning. Beräkning av temperaturer i en struktur vid standard temperaturförhållanden produceras under initiala förhållanden: temperatur av strukturer och yttre miljö 20C. Temperaturen i omgivningen tс under en brand ändras beroende på tid enligt. Vid beräkning av temperaturer i strukturer beaktas konvektiv Qc och strålande Qr värmeväxling mellan det uppvärmda mediet och ytan. Temperaturberäkningar kan utföras med hjälp av den betingade tjockleken av betongskiktet som beaktas Xi* från den uppvärmda ytan. För att bestämma temperaturen i betong, beräkna

Med formel (5) bestämmer vi temperaturfördelningen över golvets tjocklek efter 2,5 timmars brand. Med hjälp av formel (6) bestämmer vi tjockleken på golven, vilket är nödvändigt för att uppnå en kritisk temperatur på 220C på dess ouppvärmda yta på 2,5 timmar. Denna tjocklek är 97 mm. Följaktligen kommer ett 200 mm tjockt golv att ha en brandmotståndsgräns för förlust av värmeisoleringskapacitet på minst 2,5 timmar.

BRANDBESTANDIGHETSGRÄNS FÖR GOLVPLATTA VID FÖRLUST AV INTEGRITET (E)

I händelse av brand i byggnader och strukturer som använder betong och armerade betongkonstruktioner, är spröd förstörelse av betong möjlig, vilket leder till förlust av strukturell integritet. Förstörelse sker plötsligt, snabbt och är därför den farligaste. Spröd förstörelse av betong börjar som regel 5-20 minuter efter början av brandexponeringen och visar sig som avbrytning av betongbitar från den uppvärmda ytan av strukturen som ett resultat, kan ett genomgående hål uppstå i struktur, dvs. strukturen kan uppnå för tidig brandmotstånd på grund av förlust av integritet (E). Spröd förstörelse av betong kan åtföljas av en ljudeffekt i form av ett lätt knall, en spricka av varierande intensitet eller en "explosion". Vid sprödbrott av betong kan bitar som väger upp till flera kilo flyga isär över en sträcka på 10-20 m. Vid en brand utövas den största inverkan på betongens spröda brott av: inneboende temperaturpåkänningar från temperaturen. gradient tvärs över elementets tvärsnitt, spänningar från den statiska obestämningen av strukturer, från externa belastningar och från ångfiltrering genom betongkonstruktionen. Spröd förstörelse av betong i en brand beror på betongens struktur, dess sammansättning, fuktighet, temperatur, randvillkor och yttre belastning, d.v.s. det beror både på materialet (betong) och på typen av betong eller armerad betongkonstruktion. Bedömning av brandmotståndsgräns golv av armerad betong förlust av integritet kan uppnås genom värdet av sprödbrottskriteriet (F), som bestäms av formeln som ges i:

BRANDMÅNDSGRÄNS FÖR SLOVEREN VID FÖRLUST AV LASTKAPACITET (R)

Baserat på bärförmågan bestäms även takets brandmotstånd genom beräkning, vilket är tillåtet. Termiska och statiska problem är lösta. I den termotekniska delen av beräkningen bestäms temperaturfördelningen längs plattans tjocklek under standard termisk påverkan. I den statiska delen av beräkningen bestäms plattans bärförmåga under 2,5 timmars brand. Belastnings- och stödförhållandena tas i enlighet med byggnadens utformning. Kombinationer av laster för beräkning av brandmotståndsgränsen anses vara speciella. I det här fallet är det tillåtet att inte ta hänsyn till kortsiktiga belastningar och att endast inkludera permanenta och tillfälliga långsiktiga normativa belastningar. Belastningar på plattan under en brand bestäms med NIIZHB-metoden. Om plattans beräknade bärförmåga är lika med R under normala driftsförhållanden, är det beräknade belastningsvärdet P = 0,95 R. Standardbelastningen vid brand är 0,5 R. Materialens beräknade motstånd för beräkning av brandmotståndsgränser tas med en säkerhetsfaktor på 0,83 för betong och 0,9 för armering. Brandmotståndsgränsen för golvplattor av armerad betong armerad med stångarmering kan uppstå av skäl som måste beaktas: glidning av armeringen på stödet när kontaktskiktet av betong och armering värms upp till en kritisk temperatur; krypning av armering och förstörelse vid uppvärmning av armering till en kritisk temperatur. I den aktuella byggnaden används monolitiska armerade betonggolv och deras bärförmåga i händelse av brand bestäms med gränsjämviktsmetoden, med hänsyn till förändringar i de fysiska och mekaniska egenskaperna hos betong och armering vid uppvärmning. Det är nödvändigt att göra en liten avvikelse om möjligheten att använda gränsjämviktsmetoden för att beräkna brandmotståndsgränsen för armerade betongkonstruktioner under termisk påverkan under en brand. Enligt uppgifterna, "så länge gränsjämviktsmetoden förblir i kraft, är gränserna för bärförmågan helt oberoende av de faktiska spänningar som uppstår, och följaktligen av faktorer som temperaturdeformationer, förskjutningar av stöd etc. ” Men samtidigt är det nödvändigt att ta hänsyn till uppfyllandet av följande förutsättningar: strukturella element bör inte vara spröda innan de når det begränsande stadiet, självspänningar bör inte påverka elementens begränsande villkor. I armerade betongkonstruktioner bevaras dessa förutsättningar för tillämpligheten av gränsjämviktsmetoden, men för detta är det nödvändigt att det inte sker någon glidning av armeringen på platser där plastgångjärn bildas och spröd förstörelse av konstruktionselement innan gränstillståndet nås . Under en brand observeras den största uppvärmningen av golvplattan underifrån i zonen med maximalt moment, där som regel det första plastgångjärnet är utformat med tillräcklig förankring av dragarmeringen med dess betydande deformation från uppvärmning för rotation i gångjärnet och omfördelningen av krafter i stödzonen. I den senare bidrar uppvärmd betong till en ökning av plastgångjärnets deformerbarhet. "Om gränsjämviktsmetoden kan tillämpas, så påverkar inte de inneboende spänningarna (tillgängliga i form av spänningar från temperatur - författarnas anteckning) den inre och yttre gränsen för konstruktioners bärförmåga." Vid beräkning med gränsjämviktsmetoden antas, för detta finns motsvarande experimentella data, att plattan under en brand, under påverkan av en belastning, bryter sönder i plana länkar som är förbundna med varandra längs brottlinjerna med linjära plastgångjärn. . Användningen av en del av konstruktionens konstruktionsbärande kapacitet under normala driftsförhållanden som en belastning under en brand och samma mönster av förstörelse av plattan under normala förhållanden och under en brand gör det möjligt att beräkna brandmotståndsgränsen av plattan i relativa enheter, oberoende av de geometriska egenskaperna hos plattan i plan. Låt oss beräkna brandmotståndsgränsen för en platta av tung betong av tryckhållfasthetsklass B25 med en standardtryckhållfasthet på 18,5 MPa vid 20 C. Armeringsklass A400 med en standarddraghållfasthet (20C) på 391,3 MPa (4000 kg/cm2). Förändringar i hållfasthet på betong och armering vid uppvärmning accepteras enl. Beräkningen av brott på en enskild remsa av paneler utförs under antagandet att linjära plastgångjärn bildas i remsan av paneler som är i fråga, parallella axlar denna remsa: ett linjärt plastgångjärn i spännet med sprickor som öppnar sig underifrån och ett linjärt plastgångjärn i pelarna med sprickor som öppnar sig uppifrån. Det farligaste i händelse av brand är sprickor underifrån, där uppvärmningen av den sträckta armeringen är mycket högre än i sprickor ovanifrån. Beräkning av golvets bärförmåga R som helhet under en brand utförs med formeln:

Temperaturen på denna armering efter 2,5 timmars brand är 503,5 C. Höjden på den komprimerade zonen i betongen på plattan i det mellersta plastgångjärnet (i reserv utan att ta hänsyn till armeringen i den komprimerade zonen av betong).

Låt oss bestämma motsvarande konstruktionsbärande kapacitet för golvet R3 under normala driftsförhållanden för ett golv med en tjocklek av 200 mm, i höjd med den komprimerade zonen för mittgångjärnet vid xc = ; skuldra av det invändiga paret Zc = 15,8 cm och höjden på den komprimerade zonen av vänster och höger gångjärn Xc = Xn = 1,34 cm, skuldra av det interna paret Zx = Zn = 16,53 cm Konstruktionsbärande kapacitet för golvet R3 med en tjocklek på 20 cm vid 20 C.

I detta fall måste naturligtvis följande krav uppfyllas: a) minst 20 % av den övre förstärkningen som krävs på stödet måste passera över mitten av spännvidden; b) den övre förstärkningen ovanför de yttre stöden av ett kontinuerligt system införs på ett avstånd av minst 0,4 l mot spännvidden från stödet och bryts sedan gradvis av (l är spännviddens längd); c) all övre armering ovanför mellanstöd måste sträcka sig till spännvidden med minst 0,15 l.

SLUTSATSER

För att bedöma brandmotståndsgränsen för ett balklöst armerat betonggolv måste beräkningar av dess brandmotståndsgräns utföras baserat på tre tecken på gränstillstånd: förlust av bärförmåga R; förlust av integritet E; förlust av värmeisoleringsförmåga I. I detta fall kan följande metoder användas: begränsa jämvikt, uppvärmning och sprickmekanik.
Beräkningar har visat att för det aktuella objektet, för alla tre gränstillstånden, brandmotståndsgränsen för ett 200 mm tjockt golv av betong av tryckhållfasthetsklass B25, armerat med armeringsnät med celler 200x200 mm, A400 stål med skyddsskikt tjocklek på armering med en diameter på 16 mm vid bottenytan på 33 mm och toppdiameter 12 mm - 28 mm är minst REI 150.
Detta balklösa armerade betonggolv kan fungera som brandbarriär, den första typen enligt.
Bedömningen av den lägsta brandmotståndsgränsen för ett balklöst armerat betonggolv kan utföras med gränsjämviktsmetoden under förhållanden med tillräcklig inbäddning av dragförstärkning på platser där plastgångjärn bildas.

Litteratur

Instruktioner för beräkning av de faktiska brandmotståndsgränserna för armerad betong byggnadskonstruktioner baserat på användningen av datorer. – M.: VNIIPO, 1975.
GOST 30247.0-94. Bygga strukturer. Testmetoder för brandmotstånd. M., 1994. – 10 sid.
SP 52-101-2003. Betong- och armerade betongkonstruktioner utan spännarmering. – M.: FSUE TsPP, 2004. –54 sid.
SNiP-2.03.04-84. Betong- och armerade betongkonstruktioner utformade för att fungera i höga och höga temperaturer. – M.: CITP Gosstroy USSR, 1985.
Rekommendationer för beräkning av brandmotståndsgränser för betong- och armerade betongkonstruktioner. – M.: Stroyizdat, 1979. – 38 sid.
SNiP-21-01-97* Brandsäkerhet byggnader och strukturer. State Unitary Enterprise TsPP, 1997. – 14 sid.
Rekommendationer för skydd av betong- och armerade betongkonstruktioner från spröd förstörelse i en brand. – M.: Stroyizdat, 1979. – 21 sid.
Det finns många designrekommendationer ihåliga plattor golv med erforderlig brandmotstånd. – M.: NIIZhB, 1987. – 28 sid.
Guide för beräkning av statiskt obestämda armerade betongkonstruktioner. – M.: Stroyizdat, 1975. P.98-121.
Metodiska rekommendationer för beräkning av brandmotstånd och brandsäkerhet hos armerade betongkonstruktioner (MDS 21-2.000). – M.: NIIZhB, 2000. – 92 sid.
Gvozdev A.A. Beräkning av bärighet för strukturer med användning av gränsjämviktsmetoden. Statens förlag för bygglitteratur. – M., 1949.

Tabell 2.18

Lättbetongdensitet? = 1600 kg/m3 med grovt expanderat leraggregat, plattor med runda hålrum i mängden 6 stycken, plattorna stöds fritt på båda sidor.

1. Låt oss bestämma den effektiva tjockleken på hålplattans teff för att bedöma brandmotståndsgränsen baserat på värmeisoleringsförmåga enligt avsnitt 2.27 i manualen:

var är plattans tjocklek, mm;

- plattans bredd, mm;
- antal tomrum, st.;
- hålrummens diameter, mm.
2. Bestäm enligt tabellen. 8 Riktlinjer för brandmotståndsgränsen för en platta baserad på förlust av värmeisoleringsförmåga för en platta av tung betongdel med en effektiv tjocklek på 140 mm:

Plattans brandmotståndsgräns baserad på förlust av värmeisoleringsförmåga

3. Bestäm avståndet från plattans uppvärmda yta till stavarmeringens axel:

var är tjockleken på skyddsskiktet av betong, mm;

- diameter på arbetsbeslag, mm.
4. Enligt tabell. 8 Manualer Vi bestämmer brandmotståndsgränsen för en platta baserat på förlusten av bärförmåga vid a = 24 mm, för tung betong och vid stöd på två sidor.

Den nödvändiga brandmotståndsgränsen ligger i intervallet mellan 1 timme och 1,5 timmar, vi bestämmer den genom linjär interpolation:

Plattans brandmotståndsgräns utan hänsyn till korrigeringsfaktorer är 1,25 timmar.

5. Enligt avsnitt 2.27 i manualen, för att bestämma brandmotståndsgränsen för ihåliga plattor, tillämpas en reduktionsfaktor på 0,9:
6. Vi bestämmer den totala belastningen på plattan som summan av permanenta och tillfälliga belastningar:
7. Bestäm förhållandet mellan den långverkande delen av lasten och full last:

8. Korrektionsfaktor för last enligt avsnitt 2.20 i manualen:

9. Enligt paragraf 2.18 (del 1 a) Förmåner, accepterar vi koefficienten? för A-VI beslag:
10. Vi bestämmer plattans brandmotståndsgräns, med hänsyn till belastnings- och förstärkningskoefficienterna:

Plattans brandmotståndsgräns i termer av bärförmåga är R 98.

Plattans brandmotståndsgräns anses vara det lägsta av två värden - förlusten av värmeisoleringskapacitet (180 min) och förlusten av bärförmåga (98 min).

Slutsats: brandmotståndsgräns armerad betongplattaär REI 98

För att lösa den statiska delen av problemet, formen tvärsnitt golvplatta av armerad betong med runda hålrum (Bilaga 2, Fig. 6.) reduceras till utförande T-stång.

Låt oss bestämma böjmomentet i mitten av spännvidden på grund av verkan av standardbelastningen och plattans egen vikt:

Där q / n– standardbelastning per 1 linjär meter platta, lika med:

Avståndet från panelens botten (uppvärmda) yta till arbetsbeslagens axel kommer att vara:

mm,

Där d– armeringsjärns diameter, mm.

Det genomsnittliga avståndet blir:

mm,

Där A– armeringsjärnens tvärsnittsarea (klausul 3.1.1.), mm 2.

Låt oss bestämma huvuddimensionerna för panelens beräknade T-sektion:

Bredd: b f = b= 1,49 m;

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

Avstånd från strukturens ouppvärmda yta till armeringsjärnens axel h o = h – a= 220 – 21 = 199 mm.

Vi bestämmer betongens hållfasthet och termofysiska egenskaper:

Standard draghållfasthet R miljarder= 18,5 MPa (tabell 12 eller punkt 3.2.1 för betongklass B25);

Tillförlitlighetsfaktor  b = 0,83 ;

Konstruktionshållfasthet hos betong med sluthållfasthet R bu = R miljarder /  b= 18,5/0,83 = 22,29 MPa;

Värmeledningskoefficient  t = 1,3 – 0,00035T ons= 1,3 – 0,00035 723 = 1,05 W m -1 K -1 (klausul 3.2.3.),

Där T ons– medeltemperatur under en brand lika med 723 K;

Specifik värme MED t = 481 + 0,84T ons= 481 + 0,84 · 723 = 1088,32 J kg-1 K-1 (avsnitt 3.2.3.);

Given termisk diffusivitetskoefficient:

Koefficienter beroende på betongens genomsnittliga densitet TILL= 39 s 0,5 och TILL 1 = 0,5 (klausul 3.2.8, klausul 3.2.9.).

Bestäm höjden på plattans komprimerade zon:

Vi bestämmer spänningen i dragarmering från en yttre belastning i enlighet med adj. 4:

därför att X t= 8,27 mm h f= 30,5 mm, alltså

Där Som– den totala tvärsnittsarean för armeringsjärn i dragzonen för konstruktionens tvärsnitt, lika med 5 stänger12 mm 563 mm 2 (avsnitt 3.1.1.).

Låt oss bestämma det kritiska värdet av förändringskoefficienten i hållfastheten hos armeringsstål:

Där R su– konstruktionsmotstånd hos armeringen i termer av maximal hållfasthet, lika med:

R su = R sn /  s= 390 / 0,9 = 433,33 MPa (här  s– tillförlitlighetsfaktor för förstärkning, taget lika med 0,9);

R sn– standarddraghållfasthet för armering lika med 390 MPa (tabell 19 eller avsnitt 3.1.2).

Jag har det  stcr1. Detta innebär att spänningarna från den yttre belastningen i dragarmeringen överstiger armeringens standardmotstånd. Därför är det nödvändigt att minska spänningen från den yttre belastningen i armeringen. För att göra detta kommer vi att öka antalet förstärkningsstänger på panelen12 mm till 6. Sedan A s= 679 10 -6 (avsnitt 3.1.1.).

MPa,

Låt oss bestämma den kritiska uppvärmningstemperaturen för den bärande armeringen i dragzonen.

Enligt tabellen i punkt 3.1.5. Med hjälp av linjär interpolation bestämmer vi att för klass A-III armering, stålsort 35 GS och  stcr = 0,93.

t stcr= 475C.

Den tid det tar för armeringen att värmas upp till den kritiska temperaturen för en platta med massivt tvärsnitt kommer att vara den faktiska brandmotståndsgränsen.

s = 0,96 h,

Där X– argument för Gaussisk (Crump) felfunktion lika med 0,64 (klausul 3.2.7.) beroende på värdet på Gaussisk (Crump) felfunktion lika med:

(Här t n– konstruktionens temperatur före branden tas lika med 20С).

Den faktiska brandmotståndsgränsen för en golvplatta med runda hålrum kommer att vara:

P f =  0,9 = 0,960,9 = 0,86 timmar,

där 0,9 är en koefficient som tar hänsyn till förekomsten av hålrum i plattan.

Eftersom betong är ett obrännbart material är den faktiska brandriskklassen för konstruktionen uppenbarligen K0.

Bestämning av brandmotståndsgränser för byggnadskonstruktioner

Bestämning av brandmotståndsgränsen för armerade betongkonstruktioner

Initialdata för golvplattan av armerad betong ges i tabell 1.2.1.1

Typ av betong - lättbetong med densitet c = 1600 kg/m3 med grovt expanderad lermassa; Plattorna är multi-ihåliga, med runda hålrum, antalet hålrum är 6 stycken, plattorna stöds på båda sidor.

1) Effektiv tjocklek av en ihålig platta teff för att bedöma brandmotståndsgränsen baserat på värmeisoleringsförmåga enligt paragraf 2.27 i manualen till SNiP II-2-80 (Brandmotstånd):

2) Bestäm enligt tabellen. 8 Riktlinjer för en plattas brandmotståndsgräns baserad på förlust av värmeisoleringsförmåga för en platta tillverkad av lättbetong med en effektiv tjocklek på 140 mm:

Plattans brandmotståndsgräns är 180 min.

3) Bestäm avståndet från plattans uppvärmda yta till stångförstärkningens axel:

4) Med hjälp av tabell 1.2.1.2 (Tabell 8 i manualen) bestämmer vi plattans brandmotståndsgräns baserat på förlusten av bärförmåga vid a = 40 mm, för lättbetong när den stöds på två sidor.

Tabell 1.2.1.2

Brandbeständighetsgränser för armerade betongplattor

Den erforderliga brandmotståndsgränsen är 2 timmar eller 120 minuter.

5) Enligt avsnitt 2.27 i manualen, för att bestämma brandmotståndsgränsen för ihåliga plattor, tillämpas en reduktionsfaktor på 0,9:

6) Vi bestämmer den totala belastningen på plattorna som summan av permanenta och tillfälliga belastningar:

7) Bestäm förhållandet mellan den långverkande delen av lasten och full last:

8) Korrektionsfaktor för last enligt avsnitt 2.20 i manualen:

9) Enligt paragraf 2.18 (del 1 b) i manualen accepterar vi koefficienten för förstärkning

10) Vi bestämmer plattans brandmotståndsgräns med hänsyn till belastnings- och förstärkningskoefficienterna:

Plattans brandmotståndsgräns i termer av bärförmåga är

Baserat på de resultat som erhållits under beräkningarna fann vi att brandmotståndsgränsen för en armerad betongplatta vad gäller bärförmåga är 139 minuter och termisk isoleringsförmåga är 180 minuter. Det är nödvändigt att ta den lägsta brandmotståndsgränsen.

Slutsats: brandmotståndsgräns för armerad betongplatta REI 139.

Bestämning av brandmotståndsgränser för armerade betongpelare

Typ av betong - tung betong med densitet c = 2350 kg/m3 med grovt ballast av karbonatstenar (kalksten);

Tabell 1.2.2.1 (Tabell 2 i manualen) visar värdena för de faktiska brandmotståndsgränserna (POf) pelare av armerad betong med olika egenskaper. I det här fallet bestäms POf inte av tjockleken på skyddsskiktet av betong, utan av avståndet från ytan av strukturen till axeln för den arbetande armeringsjärnet (), som förutom tjockleken på skyddsskiktet , inkluderar även halva diametern på den arbetande armeringsstången.

1) Bestäm avståndet från den uppvärmda ytan av kolonnen till axeln för stavförstärkningen med hjälp av formeln:

2) Enligt punkt 2.15 i manualen för konstruktioner av betong med karbonatfyllmedel kan tvärsnittsstorleken minskas med 10 % med samma brandmotståndsgräns. Sedan bestämmer vi bredden på kolumnen med formeln:

3) Med hjälp av tabell 1.2.2.2 (tabell 2 i manualen) bestämmer vi brandmotståndsgränsen för en pelare av lättbetong med parametrarna: b = 444 mm, a = 37 mm när pelaren är uppvärmd från alla sidor.

Tabell 1.2.2.2

Brandmotståndsgränser för armerade betongpelare

Den nödvändiga brandmotståndsgränsen ligger i intervallet mellan 1,5 timmar och 3 timmar För att bestämma brandmotståndsgränsen använder vi den linjära interpolationsmetoden. Uppgifterna ges i tabell 1.2.2.3