
- •Ивановский институт государственной противопожарной службы
- •Курсовой проект
- •Выполнил: курсант факультета инженеров
- •Иваново 2010 Содержание
- •2. Определение требуемых пожарно-технических характеристик строительных конструкций.
- •4. Определение фактических пределов огнестойкости конструкций расчетом
- •5.Инженерно-технические решения, направленные на увеличение огнестойкости строительных конструкций, не соответствующих требованиям противопожарных норм
- •6. Используемая литература
- •1.Характеристика здания и конструкций
- •1.1 Краткая характеристика здания
- •1.1 Краткая характеристика здания.
- •1.2.Краткая характеристика строительных конструкций
- •2. Определение требуемых пожарно-технических характеристик строительных конструкций
- •2.2. Определение класса конструктивной пожарной опасности
- •На основании п.7.1 (табл.5) сНиП 31-03-2001”Производственные здания” определяем, что здание категории а, высотой 9,7 метра, 3-х
- •2.3. Определение класса функциональной пожарной опасности
- •2.4. Определение требуемых пожарно-технических характеристик строительных конструкций
- •3. Определение фактических пожарно-технических характеристик строительных конструкций
- •3.1. Определение фактических пожарно-технических характеристик конструкций по “Пособию для определения пределов огнестойкости и пределов распространения огня по строительным конструкциям
- •4. Определение фактической огнестойкости строительных конструкций расчетом
- •4.1 Теоретические основы поведения железобетонных строительных конструкций при пожаре
- •4.2.Расчет предела огнестойкости ж/б плиты
- •4.2.3. Рассчитаем высоту сжатой зоны железобетонной плиты хtem
- •4.3 Расчёт предела огнестойкости ж/б колонны
- •5. Инженерно-технические решения, направленные на увеличение огнестойкости строительных конструкций, не соответствующих требованиям противопожарных норм
- •Используемая литература
- •1. СНиП 21.01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений»
4.2.Расчет предела огнестойкости ж/б плиты
При решении статической задачи сечение многопустотных ж/б плит приводят к расчетному - тавровому сечению (рис. 2.1)
Рис. 2.1
4.2.1. Находим расчетные параметры плиты:
4.2.1.1 Рассчитываем приведенную толщину полки:
(мм),
где h – толщина плиты (мм);
d пустот- диаметр пустот плиты (мм).
(мм)
4.2.1.2 Рассчитываем толщину плиты, учитываемую при расчете по нагрузкам на изгиб:
(мм),
где а – расстояние от края плиты до арматуры (мм)
а = а1 + d/2 = 35 + 14/2 = 42 (мм)
h0 = 220 – 42 = 178 (мм)
4.2.1.3. Определяем расчетную ширину плиты:
(мм)
(мм)
4.2.2. Находим максимальный изгибающий момент плиты и расчетные сопротивления бетона и арматуры.
4.2.2.1. Максимальный изгибающий момент:
,
где qn - нормативная нагрузка равномерно распределённая
l0
– расчётная длинна плиты (мм)
4.2.2.2. Найдем расчетные сопротивления в зависимости от класса бетона:
где Rbn – нормативная нагрузка по бетону;
γb= 0,83 – коэффициент надёжности по бетону;
По приложению 10 «Методические указания по выполнению курсового проекта. Пожарно-техническая экспертиза ж/б конструкций производственного здания» по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» определяем:
Для тяжёлого бетона класса В30 Rbn=18,4 (МПа)
(МПа)
4.2.2.3. Найдем расчетные сопротивления для арматуры:
(МПа),
где Rsn – нормативная нагрузка по арматуре;
γs= 0,9 – коэффициент надёжности по арматуре;
По приложению 11 «Методические указания по выполнению курсового проекта. Пожарно-техническая экспертиза ж/б конструкций производственного здания» по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» определяем:
Для арматуры класса А-V Rbn=788 (МПа)
( МПа)
4.2.3. Рассчитаем высоту сжатой зоны железобетонной плиты хtem
Высота сжатой зоны бетона в предельном состоянии определяется по формуле: если хtem h'
хtem=ho- (мм.)
Если высота сжатой зоны бетона больше, чем высота полки, т.е. хtemh'
то хtem=ho-
Предположим, что хtem h' , тогда
хtem=178- (мм)
хtem=3,42 мм < h' =40 мм, следовательно, условие соблюдается.
4
.2.
4. Определяем напряжения в растянутой
зоне железобетонной плиты s
tem
если хtem h' , то s tem =
если хtemh' , то s tem=
где Аs – суммарное сечение арматуры;
А
s=
4πr2
=4·3,14·49 = 615,4 мм2
т.к хtem h' , то s tem = (МПа)
4.2.5. Найдем коэффициент снижения надежности прочности по арматуре s tem при прогреве
s tem=
s tem=
4.2.6. По найденному значению s tem находим критическую температуру нагрева арматурной стали
По приложению 6 «Методические указания по выполнению курсового проекта. Пожарно-техническая экспертиза ж/б конструкций производственного здания» по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» методом линейной интерполяции
определяем tscr:
(tscr1=550 c°) – (s tem1=0,40)
(tscr) – (s tem=0,21)
(tscr2=600 c°) – (s tem2=0,23)
tscr=
0С
4.2.7. Найдем значение функции ошибок Гаусса
erX= ,
где tscr- критическая температура арматуры 0С;
tH- начальная температура 0С
erX= 0,52
По приложению 2 «Методические указания по выполнению курсового проекта. Пожарно-техническая экспертиза ж/б конструкций производственного здания» по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» найдем: Х=0,5
4.2.8. Найдем фактический предел огнестойкости для плиты со сплошным сечением:
,
(сек.)
где d – диаметр арматурного стержня.
d=0,014 (м) (по заданию);
К1- коэффициент, учитывающий влияние массы металла стержня на его прогрев при различных плотностях сухого бетона;
К – коэффициент, учитывающий среднюю плотность бетона;
К=37 (с1/2) (по приложению 3 «Методические указания по выполнению курсового проекта. Пожарно-техническая экспертиза ж/б конструкций производственного здания» по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» при ρ=2250 (кг/м3);
а – толщина защитного слоя бетона;
а= 0,042 (м)
аred - приведенный коэффициент температуропроводности при температуре 450 0с;
аred= ,
где wB- влажность бетона;
wB=2 % (по заданию);
ос - средняя плотность бетона в сухом состоянии;
;
- плотность бетона по заданию, равная 2250 (кг/м3);
По приложению 4 «Методические указания по выполнению курсового проекта. Пожарно-техническая экспертиза ж/б конструкций производственного здания» по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» находим: при ос=2312 (кг/м3) К1=0,5;
tem- средний коэффициент теплопроводности при температуре
450 0С;
Сtem- средний коэффициент теплоемкости при температуре 450 0С;
при tm=450 0C:
tem=1,2-0,00035tm=1,2-0,00035450=1,0425(Вт/м0С) Сtem=710+0,84tm=710+0,84450=1088 (Дж/кг0С)
3,8*10-7
(м/с2)
τ = 224,3 (мин)
Согласно п.2.27 “Пособия по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов” рассчитанное значение τ необходимо умножить на коэффициент 0,9 , учитывающий более быстрый прогрев арматуры в многопустотных и ребристых с рёбрами вверх панелях и настилах.
τ = 224,3·0,9 = 202 (мин);
Таким образом, плита перекрытия имеет фактический предел огнестойкости REI 202.