3.2 Расчет предела огнестойкости фактического ригеля

Ригель Р2-52-56 двухполочный, размер пролета 5,6 м, расчетная нагрузка 52 т/м. Вид бетона – на гранитном щебне плотность составляет =2330кг/м². Класс бетона В15. Влажность - 2. Ширина b=400мм, высота h=450мм. Рабочая арматура 232 А-III , 220 А-III

Решение:

Определяем нормативную нагрузку:

Площадь сечения арматуры:

А_S1= 1609 мм² («Методические указания… Приложение17»),

А_S2= 628мм² («Методические указания… Приложение17»),

h₀ = h-а = 450-44,3 = 405 мм

Арматура класса А-III с ;

R_sn=390 МПа; (табл. 19 СНиП 2.03.01-84*)

Бетон класса В15 (табл.12 СНиП 2.03.01-84*)

Определяем расчетное сопротивление сжатого бетона;

-коэффициент надежности по арматуре.

Изгибающийся момент от действия нормативной нагрузки равен:

Для выполнения дальнейших расчетов задаемся интервалами времени

Для времени несущая способность ригеля равна:

Расстояние от центра до расчетной точки

Для времени по («Методические указания… Приложение 18») находим размеры сжатой зоны за счет потери прочности наружными слоями бетона:

По координатам расположения стрежней арматуры определяем их температуру («Методические указания… Приложение 19») Этим значениям температур соответствует коэффициент снижения прочности арматурной стали («Методические указания Приложение 16»)

тогда .

Высота сжатой зоны бетона равна

Несущая способность ригеля составит:

Для времени находим («Методические указания… Приложение 18»);

Температура арматурных стержней составит («Методические указания… Приложение 19»);

Соответственно значения коэффициентов снижения прочности арматуры будут равны («Методические указания… Приложение 16»);

Тогда

Так как арматура в один ряд, то:

Высота сжатой зоны бетона равна

Тогда несущая способность ригеля будет равна:

Строим график снижения несущей способности ригеля

Определяем фактический предел огнестойкости ригеля

По^ф = 2,2 ч =132 минуты

3.3 Расчет предела огнестойкости колонны

Железобетонная колонна КСР-442-24 среднего ряда, расчетная длина l₀=4,2м, размером сечения 0,40,4м, Бетон класса В15, средняя плотность бетона в сухом состоянии на известняковом щебне составляет =2330 кг/м². Весовая влажность -  = 2. Арматура класса А III 4 стержня 20мм. Толщина защитного слоя а=50мм. Расчетная нагрузка N_р=2400кН

Нормативная нагрузка:

1,2 - усредненный коэффициент надежности по нагрузке.

Решение:

Арматура класса А-III (табл.19 СНиП 2.03.01-84)

Определяем расчетное сопротивление:

- соответствующий коэффициент надежности по бетону

Определяем суммарную площадь арматуры («Методические указания… Приложение 17»)

Бетон класса В15 с (табл.12 СНиП 2.03.01-84*)

-коэффициент надежности по арматуре

=0,83

Теплофизические характеристики бетона.

(«Методические указания… Приложение 12»);

(«Методические указания… Приложение 12»);

Определяем приведенный коэффициент температуропроводности бетона

Для дальнейших расчётов задаёмся интервалами времени , равными ; .

1. Для несущая способность колонны будет равна:

- коэффициент продольного изгиба, учитывающий длительность загружения и гибкость бетона принят по «Методическим указаниям… Приложение 15» в зависимости от отношения

2. Для .

Критерий Фурье равен

,

где К=37,2 с^1/2 (Методические указания для выполнения контрольных работ Приложение 13)

,

где .

Из «Методические указания… Приложение 10» находим относительную избыточную температуру в неограниченной пластине ,

.

t0-начальная температура конструкций для пожара равна 20 °С

Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон будет равна:

где определяется по формуле;

По «Методические указания… Приложение 16» находим значение коэффициента снижения прочности арматуры A-III

Для определения размеров ядра бетонного сечения необходимо найти значение

Величину - температура в средней неограниченной пластине находится из «Методические указания… Приложение 11» при

При критической температуре бетона на гранитном щебне

Из «Методические указания… Приложение 10»

при находим

Тогда

Несущая способность колонны при будет равна

3. Для

При (см. расчет) и из «Методических указаний… Приложение 10» находим

где - изменение температуры при стандартном температурном режиме определяется по формуле:

По «Методическим указаниям… Приложение 16» находим

Так как

При

Из «Методических указаний… Приложение 11»

При и «Методических указаний… Приложение 10» находим

Несущая способность колонны при составляет

По результатам расчета строим график снижения несущей способности колонны в условиях пожара:

Определяем фактический предел огнестойкости По^ф = 1,6 ч =96 минут

Таблица 2

№ п\п	Наименование строительных конструкций	Расчёт.метод	Обоснование	Требование по СНиП	Обоснование	Вывод
1	Плита перекрытия ПК12,5-58.12	90	Пособие… п. 2.27 табл.8	15	СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений	Соответ
2	Ригель Р2-52-56	132	Пособие… п. 2.26 табл.6	15	СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений	Соответ
3	Колонна КСР-442-24	96	Пособие… п. 2.22 табл.2	10	СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений	Соответ