2.2. Определяем фактический предел огнестойкости колонны кср-442-40 по пособию

Краткая характеристика конструкции:

Колонны КСР-442-40 среднего ряда являются сжатыми несущими элементами, размером сечения 400400 мм, Вид бетона - тяжелый, на известковом щебне, плотность составляет =2250кг/м³. Класс бетона В25. Влажность - 2. Ввиду, несовершенства геометрических форм элементов конструкций, отклонения их реальных размеров от назначаемых по проекту, неоднородности бетона, центральное сжатие в чистом виде не наблюдается, а имеет место внецентренное сжатие с так называемым случайным эксцентриситетом.

Рисунок 6. - Железобетонная колонна одноэтажного производственного здания

1-закладная деталь для крепления несущей конструкции покрытия; 2,3-то же, подкрановой балки;4-стеновых панелей.

Поведение сжатых железобетонных колонн в условиях пожара зависит от схемы обогрева, размеров поперечного сечения, величины эксцентриситета приложения внешней нагрузки, коэффициента и вида армирования, а также эффективной работы защитного слоя бетона.

В процессе пожара по сечению колонн наблюдается перепад температур порядка 800-1000 °С с наименьшей температурой в центре сечения. Поэтому фактическая прочность бетона по сечению колонн изменяется от первоначальной величины при 20°С до нуля при критической температуре и выше. Это и определяет поведение колонн в условиях пожара. Неравномерность прогрева вызывает перераспределение напряжений по сечению колонны. Температурные напряжения возрастают при увеличении температурного перепада между средней частью сечения колонны и поверхностью ее обогрева (20-30 мин). В начальный период обогрева наблюдается удлинение колонн. Устойчивость колонны в начальной стадии пожара не снижается в связи с тем, что сечение колонны сохранено и в средней части несколько разгружено.

Дальнейшее развитие пожара приводит к прогреву защитного слоя бетона до 600-800 °С. Это приводит к уменьшению температурных напряжений в сечении колонны. Наиболее прогретые части сечения бетона и рабочая арматура у поверхности колонны разгружаются за счет развития температурной ползучести, усадки, снижения прочности и деформативности. Это вызывает увеличение напряжений в центре сечения колонны, слабо нагретый бетон сохраняет прочность и упругость.

После 1-1,5 часа огневого воздействия колонны начинают укорачиваться. Спустя 2-3 часа высота нагретых колонн примерно равна их высоте в нагруженном состоянии до пожара. Нагруженные слои бетона и рабочая арматура, нагретые до температуры выше 600 °С, теряют прочность и в дальнейшей работе практически участия не принимают. Колонны укорачиваются с возрастающей скоростью до момента их обрушения. Предел огнестойкости колонн зависит и от уровня предварительного нагружения с увеличением которого предел огнестойкости колонн уменьшается. Необходимая несущая способность колонн обеспечивается изменением сечения арматуры и марки бетона в соответствии с нагрузкой.

С уменьшением процента армирования от 1,13 до 0,52 предел огнестойкости колонн из высокопрочного бетона увеличивается на 14%.

Данные по колонне:

в=400мм

а=400мм

По Таблице 2 [9] определяем П_ф=2,5ч.*60 мин = 150 мин.