2.2. Расчет огнестойкости деревянных конструкций работающих на растяжение

Равенство (2.3) для растяжения примет вид _ft = R_ft. Данное равенство можно представить в следующем виде:

Отсюда:

(2.13)

где N – продольная нормативная сила, Н; R_ft – расчетное сопротивление на растяжение (табл. 2.2), Па.

Далее, используя зависимость =f(h/b,Z_cr /h) (п. 2.3 [5]), определяется значения параметра Z_cr /h, затем глубина обугливания Z_cr. Значения _cr и П_ф определяются по формулам (2.1) и (2.2).

2.3. Расчет огнестойкости деревянных конструкций работающих на сжатие (из условия прочности)

Равенство (2.3) для сжатия примет вид _fс = R_fс. Данное равенство можно представить в следующем виде:

Отсюда:

(2.14)

где N – продольная нормативная сила, Н; R_fс – расчетное сопротивление на сжатие (табл. 2.2), Па.

Далее, используя зависимость =f(h/b,Z_cr /h) (п. 2.3 [5]), определяется значения параметра Z_cr /h, затем глубина обугливания Z_cr. Значения _cr и П_ф определяются по формулам (2.1) и (2.2).

Таблица 2.2

Расчетные сопротивления R_f для определения пределов огнестойкости деревянных конструкций

Напряженное сопротивление	Условное обозначение	Расчетное сопротивление, МПа, в зависимости от сорта древесины
		1	2	3
Изгиб Сжатие вдоль волокон Растяжение вдоль волокон Скалывание вдоль волокон: цельной клееной	Rfw Rfc Rft Rfqs	29 26 20 3,0 1,2	26 23 15 2,7 1,1	18 16 - 2,7 1,1

2.4. Разработка технических решений, обеспечивающих огнезащиту балки и узлов соединений

В случае, если (П_ф < П_тр) из условия потери прочности от действия нормальных и касательных напряжений, либо если (K_ф<K_тр), необходимо предусмотреть конструктивную защиту балок негорючими или трудногорючими листовыми материалами.

П_ф - фактический предел огнестойкости, ч;

П_тр - требуемый предел огнестойкости, ч;

K_ф - фактический класс пожарной опасности конструкций;

K_тр - требуемый класс пожарной опасности конструкций.

Например, рекомендуется для этих целей использовать гипсокартонные листы, пределы огнестойкости перегородок из которых приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3.

Пределы огнестойкости перегородок из гипсокартонных листов

Толщина гипсокартонных листов, мм	Предел огнестойкости Пф, ч
14	0,25
2х14	0,70
3х14	1,25
4х14	1,60

Слушатель может предложить собственные технические решения по повышению пределов огнестойкости деревянных конструкций.

3. Расчет огнестойкости железобетонных конструкций

3.1. Основные предпосылки

Как правило, предел огнестойкости железобетонной конструкции достигается в результате потери ею несущей способности (обрушения) за счет снижения прочности (температурной ползучести) арма­турной стали и бетона при нагревании - достижения первого пре­дельного состояния по огнестойкости [9], либо вследствие потери (утраты) теплоизолирующей способности (прогрева конструкции выше допустимой температуры) - второе предельное состояние конструкции по огнестойкости, а также в результате потери (утраты) сплошности (целостности, плотности) ограждающей конструкций – третье предельное состояние конструкции по огнестойкости.

Предел огнестойкости железобетонной внутренней не несущей стены и перегородки определяют по потере теплоизолирующей способности или по потере плотности. Он зависит от вида бетона (тяжелый, легкий, ячеистый) и толщины конструкции.

Для самонесущих и несущих железобетонных конструкций (конс­трукций наружных стен, плит покрытия, балок, ферм, колонн) преде­лы огнестойкости определяют по потере несущей способности.

Железобетонные конструкции, выполняющие одновременно ограж­дающую и несущую функции, рассчитывают исходя из двух условий: по потере несущей и теплоизолирующей способности. Из двух полученных значений за предел огнестойкости принимают наименьшее.

При определении пределов огнестойкости строительных конс­трукций в общем случае необходимо решить две части задачи: тепло­техническую и статическую. Теплотехническая часть имеет целью определить температуры по сечению конструкции во время воз­действия на нее стандартного температурного режима.

В статистической части вычисляют изменение несущей способ­ности (прочности) нагретой конструкции с учетом изменения свойств бетона и арматуры при высоких температурах. Затем строят график изменения несущей способности конс­трукции во времени. Время нагрева конструкции, по истечении кото­рого несущая способность снизится до величины нормативной (рабо­чей) нагрузки, является пределом ее огнестойкости, т.е. когда бу­дет достигнуто равенство:

N_t(M_t) =N_n(M_n), (3.1)

где N_t (М_t) - несущая способность (от изгибающего момента – для изгибаемой конструкции) конструкций при нагревании, Н (Нм); N_n (M_n) - продольное усилие (изгибающий момент) от нормативной нагрузки, Н (Нм).

Выполнение условия (3.1) схематично изображено на графике (рис. 3.1).

Несущая способность Np,t (Mp,t)

Np,t (Mp,t) Np (Mp) τ – предел огнестойкости

Нормативная рабочая нагрузка Nn (Mn)

Время нагрева

Рис. 3.1. Схематическое изображение принципа определения предела огнестойкости конструкции по потере несущей способности