3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение пределов огнестойкости железобетонных колонн

Определение предела огнестойкости строительных конструкций. Таблица

Пределы огнестойкости строительных конструкций имеют следующие обозначения:

  • потеря несущей способности (R);
  • потеря целостности (Е);
  • потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (I);
  • достижение предельной величины плотности теплового потока на нормируемом расстоянии от необогреваемой поверхности конструкции (W).

Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает:

  • при потере целостности (Е),
  • теплоизолирующей способности (I),
  • достижении предельной величины плотности теплового потока (W) и (или) дымогазонепроницаемости (S).

Внимание: методические материалы для проведения занятий по данной теме по кнопке скачать после статьи!

Степени и пределы

(зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков)

Строительные конструкции бесчердачных покрытий

Строительные конструкции лестничных клеток

Несущие стены, колонны и другие несущие элементыПерекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)
настилы (в том числе с утеплителем)фермы, балки, прогонывнутренние стенымарши и площадки лестниц
IR 120Е 30REI 60RE 30R 30REI 120R 60
IIR 90Е 15REI 45RE 15R 15REI 90R 60
IIIR 45Е 15REI 45RE 15R 15REI 60R 45
IVR 15Е 15REI 15RE 15R 15REI 45R 15
Vне нормируетсяне нормируетсяне нормируетсяне нормируетсяне нормируетсяне нормируетсяне нормируется

Металлических

Испытание предела огнестойкости дверей

Пределы огнестойкости большинства незащищенных металлических конструкций очень малы и находятся в пределах: (R10 – R15) для стальных конструкций; (R6 – R8) для алюминиевых конструкций. Исключение составляют колонны массивного сплошного сечения, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать R 45, но применение таких конструкций в строительной практике встречается крайне редко.

В случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) указан R15 (RE15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R8 (СП 2.13130.2012).

Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности и малых значениях теплоемкости. Высокая теплопроводность металла практически не вызывает температурного градиента внутри сечения металлической конструкции. Это приводит к тому, что при пожаре температура незащищенных металлических конструкций быстро достигает критических температур прогрева металла, при которых происходит снижение прочностных свойств материала до такой величины, что конструкция становится неспособной выдерживать приложенную к ней внешнюю нагрузку, в результате чего наступает предельное состояние конструкции по признаку потере несущей способности (R).

Значения критической температуры Tcr прогрева различных металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке приведены в таблице:

Низколегированная сталь марки:

Алюминевые сплавы марки:

Как видно из таблицы критические температуры для алюминиевых конструкций в 2-3 раза ниже, чем у стальных элементов. Если возникает необходимость обеспечить огнестойкость металлических конструкций зданий выше, чем R15, то применяют различные способы повышения огнестойкости этих конструкций: облицовка несгораемыми материалами, нанесение на поверхность специальных огнезащитных покрытий (красок и обмазок), наполнение полых конструкций водой постоянным или аварийным, с естественной или принудительной циркуляцией.

Деревянных

Испытания на предел огнестойкости

В отличие от металла дерево является горючим материалом, поэтому пределы огнестойкости деревянных конструкций зависят от двух факторов: времени от начала воздействия пожара до воспламенения древесины времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции.

Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60. Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.

Время от начала теплового воздействия до воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты приведено в таблице:

Материал конструкцииTcr, град.С
Сталь углеродистая Ст3, Ст5470
Способ огнезащитыВремя до воспламенения древесины, мин
Без огнезащиты и пропитке антипиренами4
При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12мм

штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм

полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм

асбоцементными плоскими листамитолшиной 10…12мм30

20При защите вспучивающимися покрытиями ВПД в 4 слоя или ОФП-9 в 2 слоя8

Железобетонных

Испытание предела огнестойкости окон

Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.

В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило:

а) за счет снижения прочности бетона при его нагреве;

б) теплового расширения и температурной ползучести арматуры;

в) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций;

г) в результате утраты теплоизолирующей способности.

Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости в условиях стандартных испытаний обычно находится в пределах R45-R90. Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.

Данные о фактических пределах огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций приведены в таблицах:

Таблица 1.Пределы огнестойкости свободно опертых плит.

ОГНЕСТОЙКОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Факторы, влияющие на огнестойкость железобетонных конструкций

Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, размеров конструкции, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона и его влажности и др.

В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило, за счет снижения прочности бетона при его нагреве, теплового расширения и температурной ползучести арматуры, возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций, а также в результате утраты теплоизолирующей способности.

Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости обычно находится в пределах R50- R90 [7, 9-13].

Такое относительно небольшое значение пределов огнестойкости изгибаемых железобетонных элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.

Огнестойкость сжатых железобетонных элементов исчерпывается при пожаре за счет снижения прочности, поверхностных, наиболее прогреваемых слоев бетона, сопротивления рабочей арматуры при нагреве.

Для железобетонных колонн предел огнестойкости находится в пределах R90-R240.

Меры по повышению пределов огнестойкости железобетонных конструкций

Во время пожара защитный слой бетона замедляет прогрев арматуры до критической температуры. Поэтому одним из основных мероприятий по повышению пределов огнестойкости железобетонных конструкций является увеличение защитного слоя бетона у рабочей арматуры.

Толщину защитного слоя железобетонной конструкции можно регулировать также, если применять огнезащитные покрытия из других материалов: известково-цементные, гипсовые, вермикулитовые и другие покрытия.

При необходимости увеличения пределов огнестойкости железобетонных конструкций до значений более 150 мин можно рекомендовать следующие мероприятия:

  • • увеличение толщины защитного слоя бетона до 50 мм и более;
  • • облицовка огнезащитными материалами;
  • • снижение пожарной нагрузки в помещении;
  • • снижение механической нагрузки на конструкцию;
  • • применение рабочей арматуры с более высокой критической температурой прогрева при пожаре.

Особенно необходимо обращать внимание на эти возможности регулирования огнестойкости строительных конструкций при использовании различных типов сталебетонных колонн, применяемых в высотном строительстве. Дело в том, что при прямом воздействии пожара на наружные металлические элементы такого рода конструкций несущая способность наружных металлических элементов сталебетонных конструкций будет исчерпана при температуре прогрева примерно 500 °С, т.е. через 9—12 мин после начала огневого воздействия пожара [7, 9—13].

Колонны и балки с жесткой арматурой, расположенной в середине сечения, имеют значительно больший предел огнестойкости по потере несущей способности по сравнению с колоннами и балками, армированными стержневой арматурой, расположенной около обогреваемой поверхности.

В балках, при расположении арматуры разного диаметра и на разных уровнях, арматуру большего диаметра следует располагать дальше от обогреваемой при пожаре поверхности.

Исследования показали, что предел огнестойкости статически неопределимой железобетонной конструкции больше предела огнестойкости статически определимой конструкции на 75%, если площадь сечения арматуры на опоре, где действует отрицательный момент, больше, чем в пролете, в 1,25 раза; на 100%, если в 1,5 раза; на 125%, если в 1,75 раза и на 150%, если в 2 раза [9—13].

При решении практических задач, когда возникает необходимость в увеличении предела огнестойкости конкретной железобетонной конструкции, необходимо иметь в виду, что значения пределов огнестойкости, определенные путем проведения стандартных огневых испытаний, получены для случая воздействия на испытуемую конструкцию нормативной нагрузки и температурного режима, так называемого «стандартного» пожара.

Если в реальных условиях проектируемого объекта температурные воздействия при возможном пожаре и рабочие нагрузки будут отличаться от условий стандартного огневого испытания, то и огнестойкость этих конструкций будет отличаться от значений пределов огнестойкости, полученных при стандартных испытаниях.

Эти соображения также можно использовать для повышения огнестойкости конструкций. Например, если рабочая нагрузка на конструкцию вдвое меньше ее нормативного значения, то предел огнестойкости конструкции увеличивается в среднем на 25%.

Обеспечение стойкости железобетонных конструкций против взрывообразной потери целостности в условиях пожара

В условиях пожара, испытаний строительных конструкций на огнестойкость, сушке и первом разогреве тепловых агрегатов, в ряде случаев наблюдается явление внезапной, взрывообразной потери целостности (ВПЦ) материалов прогреваемых конструкций [7]. В ряде работ [9—13] этот вид разрушения называется также «хрупким разрушением бетона».

Наблюдения реальных пожаров и огневых испытаний бетонных конструкций показывают, что явление ВПЦ бетона при пожаре выглядит следующим образом (рис. 1.10, 1.11): уже на 9—15й мин огневого воздействия от обогреваемых поверхностей бетонных конструкций, с сильными звуковыми эффектами (хлопки, треск), начинают отлетать куски бетона на расстояние до 10—15 м.

Это приводит к быстрому уменьшению рабочего сечения конструкции, разрушению защитного слоя бетона, оголению рабочей арматуры конструкции, возникновению сквозных трещин и отверстий, резкому уменьшению предела огнестойкости всей конструкции, повышению риска быстрого наступления прогрессирующего разрушения всего объекта в целом.

Особенность явления взрывообразной потери целостности (ВПЦ) материалов строительных конструкций при пожаре состоит в его «аномальности». Аномальность этого явления в том, что оно проявляется внезапно при высокотемпературном прогреве конструкций, у которых ранее это явление в аналогичных условиях могло не наблюдаться.

В связи с этим возникновение и развитие ВПЦ в условиях пожара крайне нежелательно и требует правильного понимания механизма этого опасного для зданий явления, принятия специальных мер его диагностики и профилактики.

В работах [9—13] обращалось внимание, что это явление в силу внезапности его возникновения на начальных стадиях развития пожара представляет большую опасность и по этой причине явилось

Рис. 1.10. Железобетонная стеновая панель после огневого испытания на огнестойкость

предметом специальных исследований как в России, так и за рубежом.

Правильное понимание механизма этого явления, возможность оценивать стойкость конструкций и зданий против прогрессирующего разрушения, с учетом возможности ВПЦ, имеют большое значение для обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений.

Изучение взрывообразного разрушения материалов строительных конструкций при воздействии пожара [9—13] позволило выделить

Рис. 1.11. Наступление предела огнестойкости железобетонного объемного блока здания в результате взрывообразного разрушения бетона при пожаре [7]

основные признаки и факторы, сопутствующие возникновению

  • • капиллярно-пористая структура материала конструкции;
  • • наличие определенного, «критического» уровня начального вла- госодержания материала конструкции, при заданной интенсивности теплового воздействия;
  • • наличие определенной «критической» интенсивности теплового воздействия при заданном уровне начального влагосодержания материала;
  • • послойный, периодически повторяющийся во времени характер потери целостности материала конструкции со стороны ее обогреваемых поверхностей, сопровождающийся разлетом осколков и звуковыми эффектами (хлопки, треск).

В свете исследований [9—13] механизм взрывообразной потери целостности (ВПЦ) материалов строительных конструкций в условиях пожара может быть описан следующим образом (рис. 1.12).

Высокотемпературное воздействие пожара на строительную конструкцию, имеющую некоторый начальный уровень влагосодержа- ния, приводит к возникновению по сечению конструкции в общем случае четырех зон, характеризуемых различным характером процессов тепло- и влагопереноса (см. рис. 1.12):

  • • сухая зона материала конструкции, прилегающая к ее обогреваемым поверхностям, где влага в порах и капиллярах уже испарилась и удалилась за счет процессов тепло- и влагопереноса в другие зоны материала конструкции;
  • • зона испарения влаги, в которой температура в порах и капиллярах материала достигла температуры испарения влаги, что приводит к возникновению избыточного давления пара в этой зоне и развитию процессов влагопереноса в сторону как обогреваемых, так и необогреваемых поверхностей конструкции;
  • • зона повышенного влагосодержания материала конструкции, которая находится за зоной испарения влаги, в которой, в результате развития процесса влагопереноса из зоны испарения, влагосодер- жание материала начинает превышать начальное;
  • • зона начального влагосодержания, в которой процессы влагопереноса еще не наблюдаются.

Развитие в прогреваемой конструкции процессов тепло- и влагопереноса приводит к возникновению в зоне материала, примыкающей к ее обогреваемым поверхностям, высоких перепадов температуры, давления, влагосодержания (см. рис. 1.12, а).

Именно в этой, относительно узкой зоне материала отмечается [9—13] наибольшая скорость накопления нарушений (см. рис. 1.12, б), наибольшая их концентрация. Границами этой зоны, с одной стороны, являются прогреваемые поверхности конструкций, а с другой стороны — граница зоны испарения внутри прогреваемого тела.

По мере прогрева конструкции зона испарения влаги продвигается все дальше вглубь ее сечения. Сопротивление выходу пара через слой сухого материала, отделяющего зону испарения, с избыточным давлением пара, от нагреваемых поверхностей конструкций, будет расти (см. рис. 1.12,а). Это приводит к дальнейшему увеличению давления пара в зоне испарения, интенсификации процессов фильтрационного переноса влаги, росту градиентов температуры, влагосодержания, избыточного давления. В комплексе с воздействием механической нагрузки это приводит к резкой интенсификации накопления нару-

Рис. 1.12. Схема взрывообразной потери целостности материалами конструкций при воздействии пожара [7]:

а — распределение температуры Цх, т), давления Р(х, т), влагосодержания U(x, т) по сечению прогреваемого объекта в момент времени возникновения единичного акта ВПЦ; б — распределение степени разрушения К(х, т) материала конструкции в момент времени возникновения единичного акта ВПЦ; в — протекание единичного акта ВПЦ;

7 — сухая зона материала; 2 — зона испарения влаги; 3 — зона повышенного влагосодержания; 4 — зона начального влагосодержания

шений в структуре материала на границе сухой зоны и зоны испарения влаги и возникновению на границе этих зон максимальных значений степени разрушении материала (см. рис. 1.12, в).

Изучение механизма ВПЦ позволило предложить ряд мер по повышению стойкости материала конструкции против взрывообразной потери целостности в условиях воздействия пожара [9—13]:

  • • повышение уровня пожарной безопасности объекта путем обеспечения возможности ликвидации пожара на начальной стадии его развития;
  • • недопущение и устранение возможных причин увеличения вла- госодержания материала конструкции выше допустимой (за счет нарушения условий нормальной эксплуатации железобетонных конструкций — аварии систем водоснабжения, водоотведения, протечки, нарушение гидроизоляции конструкций и т.д.);
  • • контроль расчетной относительной влажности воздуха в помещении;
  • • устройство огнезащитных покрытий на поверхности конструкций, нагреваемых в условиях пожара;
  • • применение специальных добавок в составе материала конструкции, повышающих его стойкость к ВПЦ.

Особенности инженерного расчета железобетонных конструкций на огнестойкость

Расчет пределов огнестойкости железобетонных конструкций по потере несущей способности R состоит из решения двух задач:

  • • теплофизической: определения прогрева конструкции в условиях воздействия пожара;
  • • прочностной: определения изменения несущей способности конструкции в зависимости от ее прогрева при пожаре и определения значения предела огнестойкости конструкции ту. (времени от начала воздействия пожара до потери несущей способности конструкции).

Расчет предела огнестойкости железобетонных конструкций по потере теплоизолирующей способности / будет включать решение только теплофизической задачи: определения времени ту прогрева при пожаре необогреваемой поверхности конструкции до регламентируемой критической температуры [7].

Инженерные оценки пределов огнестойкости железобетонных конструкций могут осуществляться с помощью использования справочных данных об огнестойкости конструкций, результатов вычислительных экспериментов, отражающих поведение отдельных строительных конструкций при воздействии пожара и упрощенных методик.

Инженерные методы решения теплофизической задачи огнестойкости для железобетонных конструкций

Для проведения инженерных расчетов прогрева сечений бетонных и железобетонных конструкций при воздействии «стандартного» пожара общую сложную математическую модель теплофизической задачи огнестойкости необходимо упрощать.

При расчете температур прогрева сечений рассматриваемых конструкций следует учитывать изменение характеристик теплопереноса материалов конструкций (коэффициента теплопроводности X, коэффициента удельной теплоемкости с в зависимости от температуры прогрева).

Коэффициент теплопроводности X бетона и арматуры [Вт/(м • °С)] допускается определять по формуле

Удельную теплоемкость бетона и арматуры [кДж/(кг • °С)] допускается определять по формуле

В виде такого рода линейных зависимостей значения теплофизических характеристик материалов приводятся в справочниках, которые используются в расчетах конструкций на огнестойкость (табл. 1.4).

Теплофизические характеристики материалов

огнестойкости железобетонных конструкций

Раздел 1.Определение степени огнестойкости здания

П.1.2.Определение пределов огнестойкости строительных конструкций по справочным данным

В данном разделе необходимо определить пределы огнестойкости строительных конструкций:

— железобетонных плит перекрытий;

— железобетонных балок (ригелей);

— наружных несущих стен ивнутренних стен лестничных клеток;

— маршей и площадок лестниц;

1.Определение пределов огнестойкости железобетонных плит перекрытий справочным данным производится по тем же исходным данным, по которым предел огнестойкости определялся расчётным методом.

Данные для расчета пределов

огнестойкости железобетонных конструкций

Исходные данные для железобетонной плиты перекрытия

№ вари- антаГеометрические характеристикиХарактеристики бетонаХарактеристики рабочей арматурыНормативные нагрузки на плиту
ширина b, мтолщина h,мдлина рабочего пролета l, мдиаметр пустот dп, мкласс по прочноститолщина защитного слоя бетонаδ, ммкласс арматурыколичество стержней, шт., диаметр, ммпостоянные q, кН/м 2временные p, кН/м 2
0,990,227,180,159В15А-IIIв2 Æ18; 4 Æ206,52,8

Для нечетных вариантов – легкий бетон плотностью ρ = 1600 кг/м 3 с крупным заполнителем из керамзита.

Все плиты с крупными пустотами кол-во 6 шт.Опирание свободное по двум сторонам.

1.1Эффективная толщина многопустотной плиты tэф для оценки предела огнестойкости по теплоизолирующей способности согласно п. 2.27 Пособия:

— где – толщина плиты, мм;

– ширина плиты, мм;

– количество пустот, шт.;

– диаметр пустот, мм.

1.2 Предел огнестойкости плиты по потере теплоизолирующей способности для плиты из лёгкого бетона (нижняя часть таблицы) с эффективной толщиной 120 мм (табл. 8 Пособия):

1.3 Расстояние от обогреваемой поверхности плиты до оси стержневой арматуры:

— где – толщина защитного слоя бетона, мм;

– диаметр рабочей арматуры, мм.

1.4 Предел огнестойкости по потере несущей способности при а = 25 мм, для лёгкого бетона и при опирании по двум сторонам находится в интервале между 1 ч (при а = 20 мм) и 1,5 ч (при а = 30 мм), определяем его методом линейной интерполяции:

Расстояние до оси арматуры а, ммПредел огнестойкости, час.
x
1,5

1.5 Понижающий коэффициент 0,9 для пустотных плит (п. 2.27 Пособия) :

1.6 Полная нагрузка на плиту , как сумма постоянной и временной нагрузок:

1.7 Отношение длительно действующей части нагрузки к полной нагрузке:

1.8 Поправочный коэффициент по нагрузке (п. 2.20 Пособия):

1.10 По п. 2.18 (ч. 1 б) Пособия принимаем коэффициент j для арматуры Ат-VII:

1.11 Предел огнестойкости с учётом коэффициентов по нагрузке и по арматуре:

Предел огнестойкости плиты по несущей способности составляет R 113.

За предел огнестойкости плиты принимаем меньшее из двух значений – по потере теплоизолирующей способности.

Вывод: предел огнестойкости железобетонной плиты составляет REI113.

2.Определение пределов огнестойкости железобетонных колонн по справочным данным производится по тем же исходным данным, по которым предел огнестойкости определялся расчётным методом.

Исходные данные для железобетонной колонны

№ вари- антаГеометрические характеристикиХарактеристики бетонаХарактеристики рабочей арматурыШаг сеток поперечного армированияНормативные нагрузки на колонну Nн кол , кН
ширина b, мтолщина h,мрасчетная длина l, мкласс по прочноститолщина защитного слоя бетона, ммкласс арматурыколичество стержней, шт., диаметр, ммпостоянныевременные
0,40,45,95В30Ат-V4 Æ22

2.1Расстояние от обогреваемой поверхности до оси арматуры:

2.2Так как бетон с карбонатным заполнителем, ширину колонны увеличиваем на 1/9 (п. 2.15 Пособия):

Расстояние до оси арматуры а, ммПредел огнестойкости, час.
1,5
x

Формула билинейной интерполяции для определения предела огнестойкости по двум переменным (a и b) имеет следующий вид:

2.3Полная нагрузка определяется как сумма постоянной и временной нагрузок:

Соотношение длительной нагрузки к полной:

Согласно п. 2.20 Пособия определяем поправочный коэффициент по нагрузке методом линейной интерполяции:

2.4Предел огнестойкости колонны с учетом коэффициента по нагрузке:

2.5Согласно п. 2.22 Пособия предел огнестойкости колонн с дополнительным армированием сварными поперечными сетками с шагом не более 250 мм следует увеличивать в 1,5 раза:

Вывод: предел огнестойкости колонны R 101

3.Определения пределов огнестойкости для балок лестничных площадок .

Характеристика железобетонных балок (ригелей)

№ вари- антаШирина балки, ммКласс арматурыКоличество стержней, шт.× диаметр арматуры, ммРасстояние от обогреваемой поверхности до оси арматуры, ммДлительно действующая часть нагрузки, кН/мПолная нагрузка, кН/м
нижнего рядаверхнего ряданижнего рядаверхнего ряда
Aт-V6×124×1012,115,4

Вид бетона – тяжёлый силикатный.

3.1Среднее расстояние до оси арматуры (п. 2.16 Пособия):

3.2Предел огнестойкости балок определяется:

3.3Определяем предел огнестойкости балки с параметрами: а = 31,3 мм, b = 200 мм.

Искомый предел огнестойкости находится в интервале между 1 ч и 1,5 ч, определяем его методом линейной интерполяции:

Расстояние до оси арматуры а, ммПредел огнестойкости, час.
31,33x
1,5

3.4Отношение длительно действующей части нагрузки к полной нагрузке:

3.5 Поправочный коэффициент по нагрузке (п. 2.20 Пособия):

3.6По п. 2.18 (ч. 2 а) Пособия принимаем коэффициент для арматуры

3.7 Определяем предел огнестойкости балки с учётом коэффициентов по нагрузке и по арматуре:

Вывод: предел огнестойкости балки составляет R 44.

4.Определение предела огнестойкостистен лестничных клеток и наружных стен

Характеристика стен лестничных клеток и наружных стен

№ вариантаВид материалаТолщина, мм
Из облегчённых кирпичных кладок с заполнением пустот легким бетоном, оштукатуренные с двух сторон

Вывод: согласно пункту 2.30 таблицы 10 [3],подпункт 2: Стены из естественных, легкобетонных и гипсовых камней, облегченных кирпичных кладок с заполнением легким бетоном, несгораемыми или трудносгораемыми теплоизоляционными материалами, данный вид материала имеет предел огнестойкостиR240

5.Определение предела огнестойкостикосоуров и балок лестниц

Характеристика косоуров и балок лестниц

№ вариантаХарактеристика конструкций
Стальные, защищенные от огня вспучивающимся покрытием ВПМ-2 толщиной 4 мм

Вывод:согласно пункту 2.32(пределы огнестойкости несущих металлических конструкций) таблицы 11 [3],подпункт 6(Стальные конструкции с огнезащитой:а) вспучивающимся покрытием ВПМ-2 (ГОСТ 25131-82) при расходе 6 кг/м 2 и при толщине покрытия после высушивания не менее 4 мм,б) покрытием по стали огнезащитным фосфатным (по ГОСТ 23791-79),данный вид материала имеет предел огнестойкостиR45

6.Определение предела огнестойкости ферм бесчердачного покрытия

Характеристика ферм бесчердачного покрытия

№ вариантаХарактеристика несущего стержневого элемента фермы минимального сечения (двутавр по ГОСТ 26020-83)Толщина сухого слоя огнезащитной краски «Эндотерм»
вид профиляплощадь поперечного сечения, мм 2обогреваемый периметр, мм
16Б11618,12618,5490,6

Фермы покрытия – стальные, покрытые огнезащитой краской «Эндотерм». Характеристика элементов фермы, имеющих минимальную приведённую толщину металла, и толщина сухого слоя огнезащитного покрытия приведены в табл. 4.4 Приложения 4. Предел огнестойкости фермы покрытия определяется по номограмме (Приложение 5), в зависимости от приведённой толщины металла и толщины огнезащитной краски. Приведённая толщина металла (мм) определяется по формуле:

где – площадь поперечного сечения, мм 2 ;

– обогреваемая часть периметра, мм.

Вывод: согласно номограмме (Приложение 5), в зависимости от приведённой толщины металла и толщины огнезащитной краски,данный вид материала имеет предел огнестойкостиR16

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Расчет фактического предела огнестойкости железобетонной колонны

Определяем прочностные характеристики материалов:

МПа,

где: Rsn – нормативное сопротивление арматурной стали сжатию (табл. 19 [10] или п. 3.1.2. [5]);

gа=0,9 – коэффициент надежности по материалу для арматуры [12], [11].

Rbn = 15 МПа (табл. 12 [10] или п. 3.2.1 [5]);

где: Rит – нормативное сопротивление (призменная прочность) бетона осевому сжатию (табл. 12 [10]);

gа=0,83 – коэффициент надежности по материалу для бетона [11].

Определяем теплофизические характеристики бетона (п. 3.2.3. [5]):

lt = 1,3 – 0,00035 × 723 = 1,04 Вт/м × К;

сt = 481 + 0,84 × 723 = 1088 Дж/кг × К;

м 2 /с.

Определим суммарную площадь арматурных стержней (п. 3.1.1. [5]):

Для расчета Nt = f (t) задаемся интервалами времени t1 = 0 ч; t1 = 1 ч; t1 = 2 ч.

Вычисляем Nt при t2 = 1 ч, предварительно решив теплотехническую часть задачи огнестойкости, т.е. определив температуру арматурных стержней и размеры ядра поперечного сечения колонны.

Определим критерий Фурье:

,

где К = 37,2 с 0,5 (п. 3.2.8. [5]).

Определим относительное расстояние:

,

где х = у = 0,5h – a – 0.5d = 0.5 ∙ 0,4 – 0,031 – 0,5 ∙ 0,018 = 0,16 м.

Определяем относительную избыточную температуру (п. 3.2.4. [5]):

Определяем температуру арматурных стержней (с учетом всестороннего обогрева колонны):

˚С,

С использованием п.3.1.5. [5] интерполяцией определяем γst = 0.79.

Для определения размеров ядра поперечного сечения необходимо определить ξя,х , предварительно вычислив температуру в центре «ядра»:

Величину Θц определяем по п.3.2.5. [5] при Fox / 4 = 0.027 / 4 = 0.0067; Θц = 1;

Определяем относительную температуру на границе «ядра» поперечного сечения колонны:

,

где tbcr = 500˚С при -6 ∙ 0,79) = 2,2 МН,

Для интервала времени t3 = 2 ч:

;

˚С;

.

м;

Nt,2 = 0,79(18,07 ∙ 0,326 ∙ 0,326 + 433,3 + 1219 ∙ 10 -6 ∙ 0,14) = 1,57 МН,

Для определения фактического предела огнестойкости строим график изменения несущей способности колонны от времени нагрева (прил. 2 рис. 8) при:

По графику (прил. 2 рис. 8) фактический предел огнестойкости

Проверка соответствия огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций противопожарным требованиям и предлагаемые технические решения по повышению их огнестойкости

Для каждого пожарного отсека проверяемого здания в первом разделе были определены нормативные показатели огнестойкости и пожарной опасности.

Фактические пределы огнестойкости некоторых строительных конструкций здания были определены расчетным методом. Для того, чтобы проверить соответствие строительных конструкций и здания в целом требованиям норм определим фактические пределы огнестойкости остальных конструкций с использованием пособия [8].

Определение фактического предела огнестойкости сплошных плит перекрытия

В соответствии с исходными данными (прил.1 табл.7) по табл.8 [8] определяем, что фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по конструкции соответственно составляют: Пф = 1,1 ч и ввиду того, что конструкция является негорючей, то фактический класс пожарной опасности конструкций в соответствии с табл. 1 [4] принимаем К0.

Определение фактического предела огнестойкости железобетонных ригелей перекрытия

В соответствии с исходными данными (прил.1 табл.8) по табл.6 [8] определяем, что фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по конструкции соответственно составляют: Пф = 1 ч и ввиду того, что конструкция является негорючей, то фактический класс пожарной опасности конструкций в соответствии с табл. 1 [4] принимаем К0.

Определение фактического предела огнестойкости железобетонных ребристых плит покрытия

В соответствии с исходными данными (прил.1 табл.9) по табл.8 [8] определяем, что фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по конструкции соответственно составляют: Пф = 2 ч и ввиду того, что конструкция является негорючей, то фактический класс пожарной опасности конструкций в соответствии с табл. 1 [4] принимаем К0.

Определение фактического предела огнестойкости кирпичных

В соответствии с исходными данными (прил.1 табл.10) по табл.10 [8] определяем, что фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по конструкции соответственно составляют: Пф

Читать еще:  Лакокрасочные материалы обозначения и совместимость
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector