Огнестойкость многопустотных плит перекрытия

Как было сказано выше, предел огнестойкости изгибаемых железобетонных конструкций может наступить из-за прогрева до критической температуры рабочей арматуры находящейся в растянутой зоне.

В связи с этим, расчет огнестойкости многопустотной плиты перекрытия будем определять по времени прогрева до критической температуры растянутой рабочей арматуры.

Сечение плиты представлено на рис.3.8.

b

b_p b_p b_p b_p b_p

h h₀

a

A_s

Рис.3.8. Расчетное сечение многопустотной плиты перекрытия

Для расчета плиты ее сечение приводится к тавровому (рис.3.9).

b´_f

x_tem≤h´_f

h´_f

h h₀

x_tem>h´_f

A_s

a ∑b_р

Рис.3.9. Тавровое сечение многопустотной плиты для расчета ее на огнестойкость

Последовательность

расчета предела огнестойкости плоских изгибаемых многопустотных железобетонных элементов

1. Вычисляется изгибающий момент M_n ().

2. Вычисляется высота сжатой зоны x_tem по формуле:

3. Если , то _s,tem определяется по формуле

, где вместо b используется ;

Если , то ее необходимо пересчитать по формуле:

и тогда:

4. По 3.1.5 [2] определяется t_s,cr (критическая температура).

5. Вычисляется функция ошибок Гаусса по формуле:

7. По 3.2.7 [2] находится аргумент функции Гаусса.

8. Вычисляется предел огнестойкости П_ф по формуле:

Пример №5.

Дано. Многопустотная плита перекрытия, свободно опирающаяся по двум сторонам. Размеры сечения: b=1200 мм, длина рабочего пролета l = 6 м, высота сечения h = 220 мм, толщина защитного слоя а_l = 20 мм, растянутая арматура класса А-III, 4 стержня Ø14 мм; тяжелый бетон класса В20 на известняковом щебне, весовая влажность бетона w = 2%, средняя плотность бетона в сухом состоянии ρ_0с = 2300 кг/м³, диаметр пустот d = 160 мм; нормативная нагрузка q_n = 5,5 кН/м.

Определить фактический предел огнестойкости плиты.

Решение:

1. 

2. 

Для бетона класса В20 R_bn = 15 МПа (п. 3.2.1.[2])

R_bu = R_bn/0,83 = 15/0,83 = 18,07МПа

Для класса арматуры А-III R_sn = 390 МПа (п. 3.1.2.[2])

R_su = R_sn/0,9 = 390/0,9 = 433,3 МПа

A_s = 615 мм² = 61510^-6 м²

3. 

4. По п.3.1.5. [2], в зависимости от класса арматуры и определяется критическая температура:

5. 

6. По п.3.2.7. [2] определяется аргумент функции ошибок Гаусса:

Х = 0,521

7. Теплофизические характеристики бетона:

По п.3.2.3.[2]

λ_tem = 1.14 – 0,00055450 = 0,89 Вт/(м·˚С)

с_tem = 710 + 0,84450 = 1090 Дж/(кг·˚С)

k = 37,2 п.3.2.8. [2]

k₁ = 0,5 п.3.2.9. [2].

8. Определяется фактический предел огнестойкости:

С учетом пустотности плиты ее фактический предел огнестойкости необходимо умножить на коэффициент 0,9 (п.2.27. [6]).

Литература

1. Шелегов В.Г., Кузнецов Н.А. «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». Учебное пособие по изучению дисциплины.– Иркутск.: ВСИ МВД России, 2002. – 191 с.

2. Шелегов В.Г., Кузнецов Н.А. Строительные конструкции. Справочное пособие по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». – Иркутск.: ВСИ МВД России, 2001. – 73 с.

3. Мосалков И.Л. и др. Огнестойкость строительных конструкций: М.: ЗАО «Спецтехника», 2001. - 496 с., илл

4. Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. – М .: Стройиздат, 1988.- 143с., ил.

5. Шелегов В.Г., Чернов Ю.Л. «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». Пособие по выполнению курсового проекта. – Иркутск.: ВСИ МВД России, 2002. – 36 с.

6. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80), ЦНИИСК им. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1985. – 56 с.

7. ГОСТ 27772-88: Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия/ Госстрой СССР. – М., 1989

8. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. – 36 с.

9. ГОСТ 30247.0 – 94. Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Общие требования.

10. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1995. – 80 с.

1ЭЛЛИНГ – сооружение на берегу со специально устроенным наклонным фундаментом (стапелем), где закладывается и строится корпус судна.

2 ПУТЕПРОВОД – мост через сухопутные пути (или над сухопутным путём) на месте их пересечения. Обеспечивается движение по ним в разных уровнях.

3ЭСТАКАДА – сооружение в виде моста для проведения одного пути над другим в месте их пересечения, для причала судов, а также вообще для создания дороги на некоторой высоте.

4 РЕЗЕРВУАР – вместилище для жидкостей и газов.

5 ГАЗГОЛЬДЕР – сооружение для приемки, хранения и отпуска газа в газопроводную сеть.

6доменная печь — шахтная печь для выплавки чугуна из железной руды.

7Критическая температура– температура, при которой нормативное сопротивление металлаR_unуменьшается до величины нормативного напряжения_nот внешней нагрузки на конструкцию, т.е. при которой наступает потеря несущей способности.

8Нагель -деревянный или металлический стержень, применяемый для скрепления частей деревянных конструкций.

51