Statybinių konstrukcijų atsparumo ugniai po gaisro įvertinimas. Kaip padidinti gelžbetoninių dangų ir grindų atsparumą ugniai? Pastato konstrukcijų atsparumo ugniai ribų nustatymas

14.06.2019

Kaip minėta pirmiau, atsparumo ugniai riba lenkiamas gelžbetoninės konstrukcijos gali atsirasti dėl darbinės armatūros, esančios ištemptoje zonoje, įkaitimo iki kritinės temperatūros.

Šiuo atžvilgiu tuščiavidurės perdangos plokštės atsparumo ugniai apskaičiavimą lems ištemptos darbinės armatūros įkaitinimo iki kritinės temperatūros laikas.

Plokštės skerspjūvis parodytas 3.8 pav.

b p b p b p b p b p

h h 0

A s

3.8 pav. Projektinis tuščiavidurės perdangos plokštės skerspjūvis

Skaičiuojant plokštę, jos skerspjūvis sumažinamas iki T pjūvio (3.9 pav.).

b' f

x tem ≤h' f

h' f

h val 0

x tem >h' f

A s

a∑b R

3.9 pav. Tuščiavidurės plokštės T pjūvis, skirtas jos atsparumui ugniai apskaičiuoti

Pasekmė

plokščių lanksčių tuščiavidurių gelžbetonio elementų atsparumo ugniai ribos skaičiavimas

3. Jeigu, tai  s , tem nustatoma pagal formulę

Kur vietoj b naudotas ;

Jeigu
, tada jį reikia perskaičiuoti naudojant formulę:

Pagal 3.1.5 nustatoma t s , kr (kritinė temperatūra).

Gauso klaidos funkcija apskaičiuojama pagal formulę:

Pagal 3.2.7 randamas Gauso funkcijos argumentas.

Atsparumo ugniai riba P f apskaičiuojama pagal formulę:

5 pavyzdys.

Duota. Tuščiavidurė grindų plokštė, laisvai remiama iš dviejų pusių. Sekcijos matmenys: b=1200 mm, darbinis tarpatramio ilgis l= 6 m, sekcijos aukštis h= 220 mm, apsauginio sluoksnio storis A l = 20 mm, tempimo armatūros klasė A-III, 4 strypai Ø14 mm; Sunkusis betonas B20 klasė ant skaldos kalkakmenio, masės drėgmės kiekis betone w= 2%, vidutinis sausas betono tankis ρ 0s= 2300 kg/m 3, tuštumos skersmuo d n = 5,5 kN/m.

Apibrėžkite faktinė plokštės atsparumo ugniai riba.

Sprendimas:

Betono klasei B20 R mlrd= 15 MPa (3.2.1 punktas)

R bu= Rbn /0,83 = 15/0,83 = 18,07 MPa

Armatūros klasei A-III R sn = 390 MPa (3.1.2 punktas)

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

A s= 615 mm 2 = 61510 -6 m 2

Betono termofizinės savybės:

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

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

k= 37,2 p.3.2.8.

k 1 = 0,5 p.3.2.9. .

Faktinė atsparumo ugniai riba nustatoma:

Atsižvelgiant į plokštės tuštumą, jos faktinė atsparumo ugniai riba turi būti dauginama iš koeficiento 0,9 (2.27. p.).

Literatūra

Šelegovas V.G., Kuznecovas N.A. „Pastatai, konstrukcijos ir jų stabilumas gaisro atveju“. Vadovėlis disciplinos studijoms – Irkutskas: VSI Rusijos vidaus reikalų ministerija, 2002. – 191 p.

Šelegovas V.G., Kuznecovas N.A. Pastato konstrukcija. Nuorodų vadovas disciplinoje „Pastatai, statiniai ir jų stabilumas gaisro atveju“. – Irkutskas: Rusijos vidaus reikalų ministerijos Visos Rusijos tyrimų institutas, 2001. – 73 p.

Mosalkovas I.L. ir kt.Pastatinių konstrukcijų atsparumas ugniai: M.: ZAO "Spetstekhnika", 2001. - 496 p., iliustr.

Jakovlevas A.I. Atsparumo ugniai skaičiavimas statybinės konstrukcijos. – M.: Stroyizdat, 1988.- 143 p., iliustr.

Šelegovas V.G., Černovas Yu.L. „Pastatai, konstrukcijos ir jų stabilumas gaisro atveju“. Kursinio projekto užbaigimo vadovas. – Irkutskas: VSI Rusijos vidaus reikalų ministerija, 2002. – 36 p.

Konstrukcijų atsparumo ugniai ribų, ugnies plitimo per konstrukcijas ribų ir medžiagų degumo grupių nustatymo vadovas (iki SNiP II-2-80), TsNIISK im. Kučerenko. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 p.

GOST 27772-88: Valcuoti gaminiai, skirti statybinėms plieninėms konstrukcijoms. Yra dažni Techninės specifikacijos/ Gosstroy SSRS. – M., 1989 m

SNiP 2.01.07-85*. Apkrovos ir smūgiai/Gosstroy SSRS. – M.: CITP Gosstroy SSRS, 1987. – 36 p.

GOST 30247.0 – 94. Statybinės konstrukcijos. Atsparumo ugniai bandymo metodai. Bendrieji reikalavimai.

SNiP 2.03.01-84*. Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos / Rusijos statybos ministerija. – M.: GP TsPP, 1995. – 80 p.

1TARYBA – konstrukcija ant kranto su specialiai sukonstruotu pasvirusiu pamatu ( elingas), kur klojamas ir statomas laivo korpusas.

2 viadukas – tiltas per sausumos kelius (arba per sausumos maršrutą), kur jie susikerta. Judėjimas išilgai jų suteikiamas skirtingais lygiais.

3PERSPĖJIMAS – tilto pavidalo konstrukcija, skirta pernešti vieną taką per kitą jų susikirtimo taške, laivams švartuoti, taip pat apskritai keliui sukurti tam tikrame aukštyje.

4 LAIKYMO TAKAS - skysčių ir dujų talpykla.

5 DUJŲ LAIKIKLIS– dujų priėmimo, laikymo ir paskirstymo įrenginys į dujotiekio tinklą.

6aukštakrosnė- šachtinė krosnis, skirta lydyti ketui iš geležies rūdos.

7Kritinė temperatūra– temperatūra, kuriai esant standartinė metalo varža R un nuo išorinės konstrukcijos apkrovos sumažėja iki standartinės įtampos n reikšmės, t.y. kuriam esant prarandama laikomoji galia.

8Šuo - medinis arba metalinis strypas, naudojamas medinių konstrukcijų dalių tvirtinimui.

2.18 lentelė

Lengvojo betono tankis? = 1600 kg/m3 su stambaus keramzito užpildu, plokštės su apvaliomis tuštumomis 6 vnt., plokštės laisvai remiamos iš abiejų pusių.

1. Nustatykime efektyvų tuščiavidurės plokštės storį teff, kad įvertintume atsparumo ugniai ribą pagal šilumos izoliacijos gebėjimas pagal vadovo 2.27 punktą:

kur yra plokštės storis, mm;

- plokštės plotis, mm;
- tuštumų skaičius, vnt.;
- tuštumų skersmuo, mm.
2. Nustatykite pagal lentelę. 8 Rekomendacijos dėl plokštės atsparumo ugniai ribinės plokštės, pagrįstos šilumos izoliacijos gebos praradimu, plokštei iš sunkiosios betoninės dalies, kurios efektyvusis storis yra 140 mm:

Plokštės atsparumo ugniai riba, pagrįsta šilumos izoliacijos praradimu

3. Nustatykite atstumą nuo plokštės šildomo paviršiaus iki strypo armatūros ašies:

kur yra betono apsauginio sluoksnio storis, mm;

- darbinių jungiamųjų detalių skersmuo, mm.
4. Pagal lentelę. 8 Vadovai Perdangos atsparumo ugniai ribą nustatome pagal laikomosios galios praradimą, kai a = 24 mm, sunkiam betonui ir kai remiamas iš dviejų pusių.

Reikalinga atsparumo ugniai riba yra intervale nuo 1 valandos iki 1,5 valandos, ją nustatome tiesine interpoliacija:

Plokštės atsparumo ugniai riba, neatsižvelgiant į pataisos koeficientus, yra 1,25 valandos.

5. Pagal Atsparumo ugniai ribos nustatymo vadovo 2.27 p tuščiavidurės šerdies plokštės taikomas 0,9 sumažinimo koeficientas:
6. Bendrą plokštės apkrovą nustatome kaip nuolatinių ir laikinų apkrovų sumą:
7. Nustatykite ilgai veikiančios apkrovos dalies ir visos apkrovos santykį:

8. Apkrovos pataisos koeficientas pagal vadovo 2.20 punktą:

9. Ar pagal 2.18 punktą (1a dalis) Išmokos priimame koeficientą? A-VI jungiamosioms detalėms:
10. Nustatome plokštės atsparumo ugniai ribą, atsižvelgdami į apkrovą ir armatūros koeficientus:

Perdangos atsparumo ugniai riba pagal laikomąją galią yra R 98.

Perdangos atsparumo ugniai riba laikoma mažesne iš dviejų reikšmių – šilumos izoliacijos galios praradimo (180 min.) ir laikomosios galios praradimo (98 min.).

Išvada: gelžbetoninės plokštės atsparumo ugniai riba yra REI 98

Pastato konstrukcijų atsparumo ugniai ribų nustatymas

Gelžbetoninių konstrukcijų atsparumo ugniai ribos nustatymas

Pradiniai gelžbetoninės perdangos plokštės duomenys pateikti 1.2.1.1 lentelėje

Betono tipas - lengvas betonas tankis c = 1600 kg/m3 su stambaus keramzito užpildu; Plokštės daugiatuščios, su apvaliomis tuštumomis, tuštumų skaičius 6 vnt., plokštės atremtos iš abiejų pusių.

1) Efektyvus tuščiavidurės plokštės storis teff, skirtas įvertinti atsparumo ugniai ribą pagal šilumos izoliacijos gebą pagal SNiP II-2-80 vadovo 2.27 punktą (Atsparumas ugniai):

2) Nustatykite pagal lentelę. 8 Rekomendacijos dėl plokštės atsparumo ugniai ribos, pagrįstos šilumos izoliacijos gebos praradimu per plokštę iš lengvas betonas kurių efektyvusis storis 140 mm:

Plokštės atsparumo ugniai riba yra 180 min.

3) Nustatykite atstumą nuo plokštės šildomo paviršiaus iki strypo armatūros ašies:

4) Naudodami 1.2.1.2 lentelę (vadovo 8 lentelė), nustatome plokštės atsparumo ugniai ribą pagal laikomosios galios praradimą, kai a = 40 mm, lengvajam betonui, kai remiamas iš dviejų pusių.

1.2.1.2 lentelė

Atsparumo ugniai ribos gelžbetoninės plokštės

Reikalinga atsparumo ugniai riba yra 2 valandos arba 120 minučių.

5) Pagal vadovo 2.27 punktą tuščiavidurių plokščių atsparumo ugniai ribai nustatyti taikomas 0,9 sumažinimo koeficientas:

6) Bendrą plokščių apkrovą nustatome kaip nuolatinių ir laikinų apkrovų sumą:

7) Nustatykite ilgai veikiančios apkrovos dalies ir visos apkrovos santykį:

8) Apkrovos pataisos koeficientas pagal vadovo 2.20 punktą:

9) Pagal vadovo 2.18 punktą (1 b dalis) priimame armatūros koeficientą

10) Perdangos atsparumo ugniai ribą nustatome atsižvelgdami į apkrovą ir armatūros koeficientus:

Perdangos atsparumo ugniai riba pagal laikančiąją galią yra

Remdamiesi skaičiavimų metu gautais rezultatais, nustatėme, kad gelžbetoninės plokštės atsparumo ugniai riba pagal laikomąją galią yra 139 min., o pagal šilumos izoliacijos galią – 180 min. Būtina paimti žemiausią atsparumo ugniai ribą.

Išvada: gelžbetoninės plokštės REI 139 atsparumo ugniai riba.

Gelžbetoninių kolonų atsparumo ugniai ribų nustatymas

Betono tipas - sunkusis betonas, kurio tankis c = 2350 kg/m3 su stambiu užpildu, pagamintu iš karbonatinių uolienų (kalkakmenio);

1.2.2.1 lentelėje (vadovo 2 lentelė) pateiktos faktinių atsparumo ugniai ribų (POf) vertės. gelžbetoninės kolonos Su skirtingos savybės. Šiuo atveju POf nustatomas ne pagal apsauginio betono sluoksnio storį, o pagal atstumą nuo konstrukcijos paviršiaus iki darbinio armatūros strypo ašies (), kuris, be apsauginio sluoksnio storio , taip pat apima pusę darbinio armatūros strypo skersmens.

1) Nustatykite atstumą nuo šildomo kolonos paviršiaus iki strypo armatūros ašies pagal formulę:

2) Pagal konstrukcijų, pagamintų iš betono su karbonatiniu užpildu, vadovo 2.15 punktą, esant tokiai pat atsparumo ugniai ribai, skerspjūvio dydis gali būti sumažintas 10%. Tada mes nustatome stulpelio plotį naudodami formulę:

3) Naudodami 1.2.2.2 lentelę (vadovo 2 lentelė), nustatome kolonos, pagamintos iš lengvojo betono, atsparumo ugniai ribą, kurios parametrai: b = 444 mm, a = 37 mm, kai kolona šildoma iš visų pusių.

1.2.2.2 lentelė

Gelžbetoninių kolonų atsparumo ugniai ribos

Reikalinga atsparumo ugniai riba yra intervale nuo 1,5 valandos iki 3 valandų Atsparumo ugniai ribai nustatyti naudojame tiesinės interpoliacijos metodą. Duomenys pateikti 1.2.2.3 lentelėje

DĖL ATSPARUMO UGNIEMS BESPIELIŲ APSKAIČIAVIMO KLAUSIMO

V.V. Žukovas, V.N. Lavrovas

Straipsnis publikuotas leidinyje „Betonas ir gelžbetonis - plėtros būdai. Moksliniai darbai 2-oji visos Rusijos (tarptautinė) betono ir gelžbetonio konferencija. 2005 m. rugsėjo 5-9 d. Maskva; 5 tomuose. NIIZHB 2005, 2 tomas. Skyrių ataskaitos. Skyrius „Pastatų ir konstrukcijų gelžbetoninės konstrukcijos“, 2005 m.

Panagrinėkime besijų grindų atsparumo ugniai ribos apskaičiavimą pagal statybos praktikoje gana įprastą pavyzdį. 200 mm storio besijų gelžbetoninės grindys pagamintos iš B25 suspaudimo klasės betono, sustiprintas tinkleliu su ląstelėmis 200x200 mm iš A400 klasės armatūros, kurios skersmuo 16 mm su apsauginiu sluoksniu 33 mm (iki armatūros svorio centro) apatinis paviršius lubos ir 12 mm skersmens A400 su 28 mm apsauginiu sluoksniu (iki centrinio taško) viršutiniame paviršiuje. Atstumas tarp kolonų 7m. Nagrinėjamame pastate perdanga yra pirmojo tipo priešgaisrinė barjera ir turi turėti atsparumo ugniai ribą šilumos izoliacijos gebos (I), vientisumo (E) ir laikomosios galios (R) praradimui REI 150. perdangos atsparumo ugniai ribą pagal esamus dokumentus galima nustatyti skaičiuojant tik pagal statiškai apibrėžiamos konstrukcijos apsauginio sluoksnio storį (R), pagal perdangos storį (I) ir trapios sunaikinimo galimybę gaisro metu. (E). Šiuo atveju gana teisingas įvertinimas pateikiamas skaičiuojant I ir E, o grindų, kaip statiškai neapibrėžtos konstrukcijos, laikomoji galia gaisre gali būti nustatyta tik apskaičiuojant termiškai įtemptą būseną, naudojant tamprumo teoriją. - gelžbetonio plastiškumas kaitinant arba konstrukcijos ribinės pusiausvyros metodo teorija veikiant statinėms ir šiluminėms apkrovoms gaisro metu . Paskutinė teorija yra pati paprasčiausia, nes joje reikia nustatyti ne statinės apkrovos ir temperatūros įtempius, o tik jėgas (momentus) veikiant statinei apkrovai, atsižvelgiant į betono ir armatūros savybių pasikeitimą kaitinama tol, kol statiškai neapibrėžtoje struktūroje, kai ji virsta mechanizmu, atsiranda plastikiniai vyriai. Atsižvelgiant į tai, besijų grindų laikomoji galia gaisro metu buvo įvertinta taikant ribinės pusiausvyros metodą ir santykiniais vienetais per grindų laikomosios galios normaliomis eksploatavimo sąlygomis. Apžvelgti ir išanalizuoti pastato darbiniai brėžiniai, atlikti gelžbetoninių besijinių perdangų atsparumo ugniai ribų skaičiavimai, remiantis šioms konstrukcijoms normalizuotų ribinių būvių ženklų atsiradimu. Atsparumo ugniai ribų skaičiavimas pagal laikomąją galią atliktas atsižvelgiant į betono ir armatūros temperatūros pokyčius per 2,5 valandos standartinių bandymų. Visos termodinaminės ir fizikinės-mechaninės statybinių medžiagų charakteristikos, pateiktos šioje ataskaitoje, yra pagrįstos VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK duomenimis.

ATSPARUMO UGNIAI RIBA DANGIAI DANGOMS PRADANT ŠILUMĄ IZOLIACIJĄ (I)

Praktiškai konstrukcijų šildymas nustatomas baigtinių skirtumų arba baigtinių elementų skaičiavimais kompiuteriu. Sprendžiant šilumos laidumo problemą, atsižvelgiama į betono ir armatūros termofizinių savybių pokyčius kaitinant. Temperatūrų skaičiavimas konstrukcijoje standartinėmis temperatūros sąlygomis atliekamas esant pradinei sąlygai: konstrukcijų temperatūrai ir išorinė aplinka 20C. Aplinkos temperatūra ts gaisro metu kinta priklausomai nuo laiko pagal. Skaičiuojant konstrukcijų temperatūras, atsižvelgiama į konvekcinius Qc ir spinduliuojančius Qr šilumos mainus tarp šildomos terpės ir paviršiaus. Temperatūros skaičiavimus galima atlikti naudojant sąlyginį nagrinėjamo betono sluoksnio storį Xi* nuo šildomo paviršiaus. Norėdami nustatyti temperatūrą betone, apskaičiuokite

Naudodami (5) formulę nustatome temperatūros pasiskirstymą per grindų storį po 2,5 valandos ugnies. Naudodami (6) formulę nustatome perdangų storį, kuris reikalingas kritinei 220C temperatūrai ant jos nešildomo paviršiaus pasiekti per 2,5 val. Šis storis yra 97 mm. Vadinasi, 200 mm storio grindų atsparumo ugniai riba šilumos izoliacijos pajėgumo praradimui bus ne mažesnė kaip 2,5 valandos.

GRINDŲ PLOKŠTELĖS ATSPARUMO UGNIAI RIBA DĖL VEIKSMINGUMO NUTRAUKIMO (E)

Kilus gaisrui pastatuose ir statiniuose, kuriuose naudojamos betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos, galimas trapus betono sunaikinimas, dėl kurio prarandamas konstrukcijos vientisumas. Sunaikinimas įvyksta staiga, greitai ir todėl yra pavojingiausias. Trapus betono sunaikinimas paprastai prasideda praėjus 5-20 minučių nuo gaisro pradžios ir pasireiškia betono gabalų lūžimu nuo įkaitusio konstrukcijos paviršiaus; dėl to gali atsirasti skylė. struktūra, t.y. konstrukcija gali pasiekti priešlaikinį atsparumą ugniai dėl vientisumo praradimo (E). Trapus betono sunaikinimas gali būti lydimas garso efekto, pasireiškiančio lengvu smūgiu, įvairaus intensyvumo įtrūkimu arba „sprogimu“. Esant trapiam betono lūžimui, iki kelių kilogramų sveriantys gabalai gali išsibarstyti iki 10-20 m. Gaisro metu didžiausią įtaką betono trapiam lūžimui turi: vidiniai temperatūros įtempiai, atsirandantys temperatūros gradientas per elemento skerspjūvį, įtempiai dėl statinio konstrukcijų neapibrėžtumo, nuo išorinių apkrovų ir dėl garų filtravimo per betoninę konstrukciją. Trapus betono irimas gaisro metu priklauso nuo betono struktūros, jo sudėties, drėgmės, temperatūros, ribinių sąlygų ir išorinės apkrovos, t.y. tai priklauso ir nuo medžiagos (betono), ir nuo betono ar gelžbetoninės konstrukcijos tipo. Atsparumo ugniai ribinės vertės įvertinimas gelžbetoninės grindys vientisumo praradimas gali būti pasiektas trapaus lūžio kriterijaus (F) verte, kuri nustatoma pagal formulę, pateiktą:

„SLOVER“ ATSPARUMO UGNIUI RIBA, PRARAUS KROVOS GAMYBĄ (R)

Atsižvelgiant į laikomąją galią, lubų atsparumas ugniai taip pat nustatomas skaičiavimu, kuris yra leistinas. Sprendžiamos šiluminės ir statinės problemos. Termotechninėje skaičiavimo dalyje nustatomas temperatūros pasiskirstymas išilgai plokštės storio esant standartiniam šiluminiam poveikiui. Statinėje skaičiavimo dalyje nustatoma plokštės laikomoji galia gaisro, trunkančio 2,5 val., metu Apkrovos ir atramos sąlygos imamos pagal statinio projektą. Apkrovų deriniai, skirti apskaičiuoti atsparumo ugniai ribą, laikomi specialiais. Šiuo atveju leidžiama neatsižvelgti į trumpalaikius krūvius ir įtraukti tik nuolatinius ir laikinus ilgalaikius normatyvinius krūvius. Plokštės apkrovos gaisro metu nustatomos NIIZHB metodu. Jei apskaičiuotas laikomoji galia plokštė lygi R in normaliomis sąlygomis veikimą, tada skaičiuojama apkrovos reikšmė P = 0,95 R. Standartinė apkrova gaisro atveju yra 0,5 R. Apskaičiuotos medžiagų varžos skaičiuojant atsparumo ugniai ribas imamos su saugos koeficientu 0,83 betonui ir 0,9 armatūrai. Gelžbetoninių perdangos plokščių, armuotų strypine armatūra, atsparumo ugniai riba gali atsirasti dėl priežasčių, į kurias būtina atsižvelgti: armatūros slydimas ant atramos, kai betono ir armatūros kontaktinis sluoksnis įkaista iki kritinės temperatūros; armatūros šliaužimas ir sunaikinimas kaitinant armatūrą iki kritinės temperatūros. Nagrinėjamame pastate naudojamos monolitinės gelžbetoninės perdangos ir jų laikomoji galia gaisro atveju nustatoma ribinės pusiausvyros metodu, atsižvelgiant į betono ir armatūros fizikinių ir mechaninių savybių pokyčius šildant. Būtina padaryti nedidelį nukrypimą nuo galimybės naudoti ribinės pusiausvyros metodą gelžbetoninių konstrukcijų atsparumo ugniai ribą, veikiant šiluminiam poveikiui gaisro metu. Remiantis duomenimis, „kol galioja ribinės pusiausvyros metodas, laikomosios galios ribos visiškai nepriklauso nuo faktinių atsirandančių įtempių, taigi ir nuo tokių veiksnių kaip temperatūros deformacijos, atramų poslinkiai ir kt. “ Tačiau tuo pat metu būtina atsižvelgti į šių prielaidų įvykdymą: konstrukciniai elementai neturi būti trapūs nepasiekę ribinės stadijos, savaiminiai įtempimai neturi turėti įtakos elementų ribojančioms sąlygoms. Gelžbetoninėse konstrukcijose išsaugomos šios ribinės pusiausvyros metodo taikymo prielaidos, tačiau tam būtina, kad plastikinių vyrių formavimosi vietose nebūtų armatūros slydimo ir trapaus konstrukcijų elementų ardymo dar nepasiekus ribinės būklės. . Gaisro metu zonoje iš apačios stebimas didžiausias perdangos įkaitimas maksimalus sukimo momentas, kur, kaip taisyklė, pirmasis plastikinis vyris yra suformuotas pakankamai pritvirtinus tempimo armatūrą su jo reikšminga deformacija dėl įkaitimo, kad suktųsi vyryje ir perskirstytų jėgas atramos zonoje. Pastarajame šildomas betonas prisideda prie plastikinio vyrio deformacijos padidėjimo. „Jei galima taikyti ribinės pusiausvyros metodą, tai vidiniai įtempiai (galimi temperatūros įtempių pavidalu – autoriaus pastaba) neturi įtakos konstrukcijų laikomosios galios vidinei ir išorinei ribai. Skaičiuojant ribinės pusiausvyros metodu, daroma prielaida, kad tam yra atitinkami eksperimentiniai duomenys, kad gaisro metu, veikiant apkrovai, plokštė suyra į plokščias grandis, sujungtas viena su kita išilgai lūžio linijų linijiniais plastikiniais vyriais. . Naudojant dalį projektinės konstrukcijos laikomosios galios normaliomis eksploatavimo sąlygomis kaip apkrovą gaisro atveju ir ta pati plokštės sunaikinimo schema normaliomis sąlygomis ir gaisro metu leidžia apskaičiuoti atsparumą ugniai. plokštės riba santykiniais vienetais, nepriklausoma nuo plokštės geometrinių charakteristikų plane. Apskaičiuokime plokštės atsparumo ugniai ribą iš B25 stiprio gniuždymui klasės sunkiojo betono, kurio standartinis stipris gniuždymui 20 C temperatūroje yra 18,5 MPa. Armatūros klasė A400, kurios standartinis tempiamasis stipris (20C) yra 391,3 MPa (4000 kg/cm2). Betono ir armatūros stiprumo pokyčiai kaitinant priimami pagal. Atskiros plokščių juostos lūžimo skaičiavimas atliekamas darant prielaidą, kad nagrinėjamoje plokščių juostoje lygiagrečiai šios juostos ašiai yra suformuoti linijiniai plastikiniai vyriai: vienas linijinis plastikinis vyris tarpatramyje su įtrūkimais, atsiveriančiais iš apačios ir vienas linijinis plastikinis vyris kolonose su iš viršaus atsiveriančiais plyšiais. Pavojingiausi gaisro atveju yra įtrūkimai iš apačios, kur ištemptos armatūros įkaitimas yra daug didesnis nei plyšiuose iš viršaus. Viso grindų laikomoji galia R gaisro metu apskaičiuojama pagal formulę:

Šios armatūros temperatūra po 2,5 valandos ugnies yra 503,5 C. Suspaustos zonos aukštis plokštės betone viduriniame plastikiniame vyryje (atsargoje neatsižvelgiant į armatūrą betono suspaustoje zonoje).

Nustatykime atitinkamą projektinę grindų R3 laikomąją galią normaliomis eksploatavimo sąlygomis 200 mm storio grindims, vidurinio lanksto suspaustos zonos aukštyje ties xc = ; vidinės poros petys Zc = 15,8 cm ir kairiojo bei dešiniojo vyrių suspaustos zonos aukštis Xc = Xn = 1,34 cm, vidinės poros petys Zx = Zn = 16,53 cm Projektinė grindų keliamoji galia R3 kurio storis 20 cm 20 C temperatūroje.

Šiuo atveju, žinoma, turi būti laikomasi šių reikalavimų: a) ne mažiau kaip 20 % viršutinės armatūros, reikalingos atramai, turi būti virš tarpatramio vidurio; b) viršutinė armatūra virš ištisinės sistemos išorinių atramų įkišama bent 0,4l atstumu link tarpatramio nuo atramos ir po to palaipsniui nutrūksta (l – tarpatramio ilgis); c) visa viršutinė armatūra virš tarpinių atramų turi išsiplėsti iki tarpatramio bent 0,15 l.

IŠVADOS

Norint įvertinti besijų gelžbetoninių perdangų atsparumo ugniai ribą, turi būti atlikti jos atsparumo ugniai ribos skaičiavimai, remiantis trimis ribinių būsenų požymiais: laikomosios galios R praradimu; vientisumo praradimas E; šilumos izoliacijos gebėjimo praradimas I. Šiuo atveju gali būti naudojami šie metodai: ribinė pusiausvyra, įkaitimas ir įtrūkimų mechanika.
Skaičiavimai parodė, kad nagrinėjamam objektui visoms trims ribinėms būsenoms 200 mm storio grindų, pagamintų iš betono, kurio stiprumas gniuždymui klasė B25, armuoto, atsparumo ugniai riba. armavimo tinklelis su ląstelėmis 200x200 mm plieno A400, kurio apsauginis armatūros sluoksnis, kurio skersmuo 16 mm, apatiniame paviršiuje yra 33 mm ir viršutinis paviršius, kurio skersmuo 12 mm - 28 mm, yra ne mažesnis kaip REI 150.
Šios besijinės gelžbetoninės perdangos gali tarnauti kaip ugnies barjeras, pagal pirmąjį tipą.
Besijinių gelžbetoninių perdangų minimalios atsparumo ugniai ribos įvertinimas gali būti atliekamas ribinės pusiausvyros metodu esant pakankamai įtemptos armatūros įterpimo tose vietose, kur susidaro plastikiniai vyriai, sąlygomis.

Literatūra

Gelžbetoninių pastato konstrukcijų faktinių atsparumo ugniai ribų skaičiavimo instrukcijos, remiantis kompiuterio naudojimu. – M.: VNIIPO, 1975 m.
GOST 30247.0-94. Statybinės konstrukcijos. Atsparumo ugniai bandymo metodai. M., 1994. – 10 p.
SP 52-101-2003. Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos be įtempimo armatūros. – M.: FSUE TsPP, 2004. –54 p.
SNiP-2.03.04-84. Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos, skirtos veikti esant aukštai ir aukštai temperatūrai. – M.: CITP Gosstroy SSRS, 1985 m.
Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų atsparumo ugniai ribų skaičiavimo rekomendacijos. – M.: Stroyizdat, 1979. – 38 p.
SNiP-21-01-97* Priešgaisrinė sauga pastatai ir statiniai. Valstybinė vieneto įmonė TsPP, 1997. – 14 p.
Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų apsaugos nuo trapaus sunaikinimo gaisro rekomendacijos. – M.: Stroyizdat, 1979. – 21 p.
Reikalingo atsparumo ugniai tuščiavidurių grindų plokščių projektavimo rekomendacijos. – M.: NIIZhB, 1987. – 28 p.
Statiškai neapibrėžtų gelžbetoninių konstrukcijų skaičiavimo vadovas. – M.: Stroyizdat, 1975. P.98-121.
Gelžbetoninių konstrukcijų atsparumo ugniai ir gaisrinės saugos skaičiavimo metodinės rekomendacijos (MDS 21-2.000). – M.: NIIZhB, 2000. – 92 p.
Gvozdev A.A. Konstrukcijų laikomosios galios apskaičiavimas naudojant ribinės pusiausvyros metodą. Valstybinė statybinės literatūros leidykla. – M., 1949 m.

Gelžbetoninės konstrukcijos dėl savo nedegumo ir santykinai mažo šilumos laidumo gana gerai atlaiko agresyvių ugnies veiksnių poveikį. Tačiau jie negali atsispirti ugniai neribotą laiką. Šiuolaikinės gelžbetoninės konstrukcijos, kaip taisyklė, yra pagamintos iš plonų sienų, be monolitinio ryšio su kitais pastato elementais, o tai riboja jų galimybę atlikti savo eksploatacines funkcijas gaisro sąlygomis iki 1 valandos, o kartais ir mažiau. Drėkintos gelžbetoninės konstrukcijos turi dar mažesnę atsparumo ugniai ribą. Jei konstrukcijos drėgmės kiekiui padidinus iki 3,5 % padidėja atsparumo ugniai riba, tai trumpalaikio gaisro metu toliau padidėjus betono, kurio tankis didesnis nei 1200 kg/m 3, drėgmės kiekis gali sukelti sprogimą. betono ir greito konstrukcijos sunaikinimo.

Gelžbetoninės konstrukcijos atsparumo ugniai riba priklauso nuo jos skerspjūvio matmenų, apsauginio sluoksnio storio, armatūros tipo, kiekio ir skersmens, betono klasės ir užpildo tipo, konstrukcijos apkrovos. ir jos paramos schema.

Atitvarinių konstrukcijų atsparumo ugniai riba kaitinant ugniai priešingą paviršių 140°C (grindys, sienos, pertvaros) priklauso nuo jų storio, betono rūšies ir jo drėgmės. Didėjant betono storiui ir mažėjant tankiui, atsparumo ugniai riba didėja.

Atsparumo ugniai riba, pagrįsta laikomosios galios praradimu, priklauso nuo konstrukcijos tipo ir statinės atraminės konstrukcijos. Įkaitinus išilginę apatinę darbinę armatūrą iki didžiausios kritinės temperatūros, gaisro atveju sunaikinami vienatarpiai tiesiog atremti lenkimo elementai (sijų plokštės, plokštės ir grindų perdangos, sijos, sijos). Šių konstrukcijų atsparumo ugniai riba priklauso nuo apatinės darbinės armatūros apsauginio sluoksnio storio, armatūros klasės, darbinės apkrovos ir betono šilumos laidumo. Sijų ir sijų atsparumo ugniai riba taip pat priklauso nuo sekcijos pločio.

Esant tokiems pat projektiniams parametrams, sijų atsparumo ugniai riba yra mažesnė nei plokščių, nes gaisro atveju sijos šildomos iš trijų pusių (iš apačios ir dviejų šoninių paviršių), o plokštės šildomos tik iš apatinis paviršius.

Geriausias armatūrinis plienas pagal atsparumą ugniai yra A-III klasės 25G2S plienas. Šio plieno kritinė temperatūra standartine apkrova apkrautos konstrukcijos atsparumo ugniai ribos pasiekimo momentu yra 570°C.

Gamykloje gaminamų didelių tuščiavidurių iš anksto įtemptų paklotų iš sunkiojo betono su 20 mm apsauginiu sluoksniu ir strypų armatūra iš A-IV klasės plieno atsparumo ugniai riba yra 1 valanda, todėl šiuos paklotus galima naudoti gyvenamuosiuose pastatuose.

Kieto profilio plokštės ir plokštės iš paprasto gelžbetonio su 10 mm apsauginiu sluoksniu turi atsparumo ugniai ribas: plieninė armatūra A-I klasės ir A-II - 0,75 valandos; A-III (25G2S klasė) - 1 šaukštelis.

Kai kuriais atvejais plonasienės lanksčios konstrukcijos (tuščiavidurės ir briaunuotos plokštės ir paklotai, skersiniai ir sijos, kurių skerspjūvio plotis ne didesnis kaip 160 mm, be vertikalių rėmų prie atramų) gali per anksti sugriūti kilus gaisrui išilgai įstrižosios dalies. prie atramų. Šio tipo sunaikinimo išvengiama įrengiant vertikalius rėmus, kurių ilgis ne mažesnis kaip 1/4 tarpatramio ant šių konstrukcijų atraminių zonų.

Išilgai kontūro remiamų plokščių atsparumo ugniai riba yra žymiai didesnė nei paprastų lenkiamų elementų. Šios plokštės yra sutvirtintos darbine armatūra dviem kryptimis, todėl jų atsparumas ugniai papildomai priklauso nuo armatūros santykio trumpajame ir ilgajame tarpatramiuose. Kvadratinių plokščių, kurių šis santykis lygus vienetui, kritinė armatūros temperatūra atsparumo ugniai ribos pradžioje yra 800°C.

Didėjant plokštės kraštinių santykiui, kritinė temperatūra mažėja, todėl mažėja ir atsparumo ugniai riba. Kai kraštinių santykis yra didesnis nei keturi, atsparumo ugniai riba yra praktiškai lygi ribai plokščių, paremtų iš dviejų pusių, atsparumas ugniai.

Statiškai neapibrėžtos sijos ir sijų plokštės, kaitinant, praranda savo laikomąją galią dėl atraminių ir tarpatramių sekcijų sunaikinimo. Tarpatramio sekcijos sunaikinamos sumažėjus apatinės išilginės armatūros stiprumui, o atraminės sekcijos sunaikinamos dėl betono stiprumo praradimo apatinėje suspaustoje zonoje, kuri kaitinama iki aukštos temperatūros. Šios zonos šildymo greitis priklauso nuo skerspjūvio matmenų, todėl statiškai neapibrėžtų sijų plokščių atsparumas ugniai priklauso nuo jų storio, o sijų – nuo pjūvio pločio ir aukščio. At dideli dydžiai skerspjūvio, nagrinėjamų konstrukcijų atsparumo ugniai riba yra žymiai didesnė nei statiškai nustatytų konstrukcijų (vieno tarpatramio tiesiog atraminių sijų ir plokščių), o kai kuriais atvejais (storų sijų plokštėms, sijoms su stipria viršutine atramine armatūra) ) praktiškai nepriklauso nuo apsauginio sluoksnio storio ties išilgine apatine armatūra.

Stulpeliai. Kolonų atsparumo ugniai riba priklauso nuo apkrovos taikymo modelio (centrinis, ekscentrinis), skerspjūvio matmenų, armatūros procento, stambaus betono užpildo tipo ir išilginės armatūros apsauginio sluoksnio storio.

Kolonos sunaikinamos kaitinant dėl sumažėjusio armatūros ir betono stiprumo. Ekscentrinės apkrovos taikymas sumažina kolonų atsparumą ugniai. Jei apkrova veikiama dideliu ekscentriciškumu, tai kolonos atsparumas ugniai priklausys nuo tempiamos armatūros apsauginio sluoksnio storio, t.y. Tokių kolonų veikimo pobūdis kaitinant yra toks pat kaip ir paprastų sijų. Mažo ekscentriškumo kolonos atsparumas ugniai priartėja prie centralizuotai suspaustų kolonų atsparumo ugniai. Ant betoninių stulpelių granito skalda turi mažesnį atsparumą ugniai (20 %) nei stulpeliai ant smulkinto kalkakmenio. Tai paaiškinama tuo, kad granitas pradeda byrėti esant 573 ° C temperatūrai, o kalkakmenis pradeda byrėti esant 800 ° C temperatūrai.

Sienos. Gaisrų metu, kaip taisyklė, sienos šildomos iš vienos pusės ir dėl to linksta arba link ugnies, arba link atvirkštinė kryptis. Siena iš centralizuotai suspaustos konstrukcijos virsta ekscentriškai suspausta, laikui bėgant ekscentriškumas didėja. Tokiomis sąlygomis atsparumas ugniai laikančiosios sienos labai priklauso nuo apkrovos ir jų storio. Didėjant apkrovai ir mažėjant sienos storiui, mažėja jos atsparumo ugniai riba, ir atvirkščiai.

Didėjant pastatų aukštų skaičiui, didėja sienų apkrova, todėl, siekiant užtikrinti reikiamą atsparumą ugniai, gyvenamųjų namų laikančiųjų skersinių sienų storis imamas lygus (mm): per 5... 9 aukštų pastatai - 120, 12 aukštų - 140, 16 aukštų - 160 , pastatuose, kurių aukštis didesnis nei 16 aukštų - 180 ar daugiau.

Vieno sluoksnio, dvisluoksnės ir trisluoksnės save laikančios išorinių sienų plokštės patiria nedideles apkrovas, todėl šių sienų atsparumas ugniai dažniausiai atitinka priešgaisrinės saugos reikalavimus.

Sienų laikomąją galią aukštoje temperatūroje lemia ne tik betono ir plieno stiprumo charakteristikų pokyčiai, bet daugiausia viso elemento deformatyvumas. Sienų atsparumą ugniai paprastai lemia laikomosios galios praradimas (sunaikinimas) šildomoje būsenoje; „šalto“ sienos paviršiaus įkaitinimo požymis 140° C temperatūroje nėra būdingas. Atsparumo ugniai riba priklauso nuo darbinės apkrovos (konstrukcijos saugos koeficiento). Sienų sunaikinimas nuo vienašalio smūgio vyksta pagal vieną iš trijų schemų:

1) esant negrįžtamam įlinkiui į šildomą sienos paviršių ir jo sunaikinimui aukščio viduryje dėl pirmojo ar antrojo ekscentrinio suspaudimo atvejo (perkaitusi armatūra arba „šaltas“ betonas);
2) kai elementas pradžioje krypsta į kaitinimo pusę, o pabaigoje - priešinga kryptimi; sunaikinimas - aukščio viduryje ant šildomo betono arba ant „šaltos“ (ištemptos) armatūros;
3) su kintama įlinkio kryptimi, kaip nurodyta 1 schemoje, tačiau sienos sunaikinimas vyksta atraminėse zonose išilgai „šalto“ paviršiaus betono arba išilgai įstrižų sekcijų.

Pirmasis gedimo modelis būdingas lanksčioms sienoms, antrasis ir trečiasis – sienoms, kurių lankstumas yra mažesnis ir remiamos į platformą. Jei apribosite atraminių sienos sekcijų sukimosi laisvę, kaip tai daroma platformos atramos atveju, jos deformuojamumas mažėja, todėl padidėja atsparumo ugniai riba. Taigi, sienų atrama per platformą (neslankiose plokštumose) padidino atsparumo ugniai ribą vidutiniškai du kartus, palyginti su šarnyrinėmis atrama, nepaisant elemento sunaikinimo modelio.

Sumažinus sienų sutvirtinimo su atlenkiama atrama procentą, sumažėja atsparumo ugniai riba; su platformos atrama, įprastų sienų sutvirtinimo ribų pakeitimas praktiškai neturi įtakos jų atsparumui ugniai. Kai siena šildoma iš abiejų pusių vienu metu ( vidaus sienos) jis nepatiria temperatūros nukrypimų, konstrukcija ir toliau dirba centriniu suspaudimu, todėl atsparumo ugniai riba yra ne mažesnė nei vienpusio šildymo atveju.

Pagrindiniai gelžbetoninių konstrukcijų atsparumo ugniai skaičiavimo principai

Gelžbetoninių konstrukcijų atsparumas ugniai paprastai prarandamas dėl laikomosios galios praradimo (griuvimo) dėl sumažėjusio armatūros ir betono stiprumo, šiluminio plėtimosi ir temperatūros šliaužimo kaitinant, taip pat dėl į ugnį nepasukto paviršiaus įkaitinimą 140 °C. Pagal šiuos rodiklius - Gelžbetoninių konstrukcijų atsparumo ugniai ribą galima rasti apskaičiavus.

Apskritai skaičiavimas susideda iš dviejų dalių: šiluminės ir statinės.

Šilumos inžinerinėje dalyje temperatūra nustatoma išilgai konstrukcijos skerspjūvio kaitinant pagal standartą temperatūros sąlygos. Statinėje dalyje skaičiuojama šildomos konstrukcijos laikomoji galia (stiprumas). Tada sudaromas grafikas (3.7 pav.) apie jo laikomosios galios sumažėjimą laikui bėgant. Naudojant šį grafiką randama atsparumo ugniai riba, t.y. šildymo laikas, po kurio konstrukcijos laikomoji galia sumažės iki darbinės apkrovos, t.y. kai vyksta lygybė: M rt (N rt) = M n (M n), čia M rt (N rt) – lenkimo (suspaustos arba ekscentriškai suspaustos) konstrukcijos laikomoji galia;

M n (M n), - lenkimo momentas (išilginė jėga) nuo standartinės ar kitos darbinės apkrovos.