Proračun granice vatrootpornosti armiranobetonske podne ploče. DOO arhitektonsko-proizvodna tvrtka Određivanje granice vatrootpornosti armiranobetonskih konstrukcija

Određivanje granica vatrootpornosti građevinskih konstrukcija

Određivanje granice vatrootpornosti armiranobetonskih konstrukcija

Početni podaci za armiranobetonska ploča preklapanja su data u tablici 1.2.1.1

Vrsta betona - lagani beton gustoća s = 1600 kg/m3 s velikim punilom od ekspandirane gline; ploče su višešuplje, sa okruglim šupljinama, broj šupljina je 6 kom, ploče su dvostrano oslonjene.

1) Efektivna debljina šuplja jezgra ploča teff za procjenu granice otpornosti na vatru prema toplinski izolacijski kapacitet prema stavku 2.27 Priručnika prema SNiP II-2-80 (otpornost na vatru):

2) Određujemo prema tablici. 8 Dopune za vatrootpornost ploče na gubitak toplinske izolacijske sposobnosti za ploču od laganog betona efektivne debljine 140 mm:

Granica vatrootpornosti ploče je 180 min.

3) Odredite udaljenost od zagrijane površine ploče do osi armature šipke:

4) Prema tablici 1.2.1.2 (Tablica 8 Priručnika) određujemo granicu otpornosti ploče na vatru gubitkom nosivost na a = 40 mm, za lagani beton kada se podupire s dvije strane.

Tablica 1.2.1.2

Granice vatrootpornosti armiranobetonskih ploča

Željena granica otpornosti na vatru je 2 sata ili 120 minuta.

5) Prema stavku 2.27 Priručnika za određivanje granice otpornosti na požar šuplje ploče primjenjuje se faktor smanjenja od 0,9:

6) Ukupno opterećenje ploča određujemo kao zbroj stalnih i privremenih opterećenja:

7) Odredite omjer dugodjelujućeg dijela opterećenja i punog opterećenja:

8) Korekcioni faktor prema opterećenju prema stavku 2.20 Priručnika:

9) Prema klauzuli 2.18 (1. b) Povlastice, prihvaćamo koeficijent za pojačanje

10) Određujemo granicu otpornosti na vatru ploče, uzimajući u obzir koeficijente za opterećenje i za armaturu:

Granica vatrootpornosti ploče u smislu nosivosti je

Na temelju rezultata dobivenih tijekom proračuna, dobili smo da je granica otpornosti na vatru armiranobetonske ploče u nosivosti 139 minuta, a u pogledu toplinske izolacije 180 minuta. Potrebno je uzeti najmanju granicu otpornosti na vatru.

Zaključak: granica otpornosti na vatru armiranobetonske ploče REI 139.

Određivanje granica vatrootpornosti armiranobetonskih stupova

Vrsta betona - teški beton gustoća c = 2350 kg/m3 s grubim punilom od karbonatnih stijena (vapnenac);

Tablica 1.2.2.1 (Tablica 2 Priručnika) prikazuje vrijednosti ​​stvarnih granica otpornosti na vatru (POf) armiranobetonski stupovi s različite karakteristike. U ovom slučaju, POf nije određen debljinom zaštitnog sloja betona, već udaljenosti od površine konstrukcije do osi radne armaturne šipke (), koja osim debljine zaštitnog sloja uključuje , također pola promjera radne armaturne šipke.

1) Odredite udaljenost od zagrijane površine stupa do osi armature šipke po formuli:

2) Prema stavku 2.15 Priručnika za konstrukcije od betona s karbonatnim agregatom, vel. presjek dopušteno je smanjenje za 10% pri istoj granici otpornosti na vatru. Tada se širina stupca određuje formulom:

3) Prema tablici 1.2.2.2 (Tablica 2 Priručnika) određujemo granicu otpornosti na vatru za stup od lakog betona s parametrima: b = 444 mm, a = 37 mm kada se stup zagrijava sa svih strana.

Tablica 1.2.2.2

Granice otpornosti na vatru armiranobetonskih stupova

Željena granica otpornosti na vatru je između 1,5 sata i 3 sata.Za određivanje granice otpornosti na vatru koristimo metodu linearne interpolacije. Podaci su dati u tablici 1.2.2.3

Tablica 2.18

Gustoća laganog betona? = 1600 kg/m3 s krupnim ekspandiranim agregatom, ploče s okruglim šupljinama, 6 kom., nosač ploča - slobodan, obostrano.

1. Odredimo efektivnu debljinu ploče šuplje jezgre teff za procjenu granice otpornosti na vatru u smislu toplinske izolacijske sposobnosti u skladu s točkom 2.27 Priručnika:

gdje je debljina ploče, mm;

• - širina ploče, mm;
• - broj šupljina, kom.;
• - promjer šupljine, mm.
• 2. Određujemo prema tablici. 8 Dopune za vatrootpornost ploče na gubitak toplinske izolacije za ploču od teškog betonskog dijela efektivne debljine 140 mm:

Granica vatrootpornosti ploče za gubitak toplinske izolacijske sposobnosti

3. Odredite udaljenost od zagrijane površine ploče do osi armature šipke:

gdje je debljina zaštitnog sloja betona, mm;

• - promjer radne armature, mm.
• 4. Prema tablici. 8 Dopune određuju granicu otpornosti ploče na vatru gubitkom nosivosti pri a = 24 mm, za teški beton i kada se podupire s dvije strane.

Željena granica otpornosti na vatru je u rasponu od 1 sata do 1,5 sata, određujemo je metodom linearne interpolacije:

Granica vatrootpornosti ploče bez korekcijskih faktora je 1,25 sati.

• 5. Prema točki 2.27 Priručnika, za određivanje granice otpornosti na vatru ploča sa šupljim jezgrom primjenjuje se faktor redukcije od 0,9:
• 6. Ukupno opterećenje ploče određujemo kao zbroj stalnih i privremenih opterećenja:
• 7. Odredite omjer dugodjelujućeg dijela opterećenja i punog opterećenja:

8. Korekcijski faktor za opterećenje prema stavku 2.20 Priručnika:

• 9. Prema klauzuli 2.18 (dio 1 a) Povlastice, prihvaćamo koeficijent? za okove A-VI:
• 10. Određujemo granicu vatrootpornosti ploče, uzimajući u obzir koeficijente za opterećenje i za armaturu:

Granica vatrootpornosti ploče u smislu nosivosti je R 98.

Za granicu vatrootpornosti ploče uzimamo manju od dvije vrijednosti - za gubitak toplinske izolacijske sposobnosti (180 min) i za gubitak nosivosti (98 min).

Zaključak: granica otpornosti na vatru armiranobetonske ploče je REI 98

Kako bismo riješili statički dio zadatka, oblik presjeka armiranobetonske podne ploče s okruglim šupljinama (Dodatak 2, sl. 6.) svedemo na proračunski T.

Odredimo moment savijanja u sredini raspona iz djelovanja standardnog opterećenja i vlastite težine ploče:

gdje q / n- standardno opterećenje po 1 linearnom metru ploče, jednako:

Udaljenost od donje (zagrijane) površine ploče do osi radne armature bit će:

mm,

gdje d– promjer armaturnih šipki, mm.

Prosječna udaljenost bit će:

mm,

gdje ALI- površina poprečnog presjeka armaturne šipke (klauzula 3.1.1.), mm 2.

Odredimo glavne dimenzije izračunatog poprečnog presjeka ploče:

Širina: b f = b= 1,49 m;

Visina: h f = 0,5 (h-P) = 0,5 (220 - 159) = 30,5 mm;

Udaljenost od nezagrijane površine konstrukcije do osi armaturne šipke h o = h – a= 220 - 21 = 199 mm.

Određujemo čvrstoću i toplinske karakteristike betona:

Normativna otpornost na vlačnu čvrstoću R bn= 18,5 MPa (tablica 12 ili točka 3.2.1 za beton klase B25);

Faktor pouzdanosti  b = 0,83 ;

Projektna otpornost betona prema vlačnoj čvrstoći R bu = R bn /  b= 18,5 / 0,83 = 22,29 MPa;

Koeficijent toplinske vodljivosti  t = 1,3 – 0,00035T oženiti se\u003d 1,3 - 0,00035 723 \u003d 1,05 W m -1 K -1 (klauzula 3.2.3. ),

gdje T oženiti se- prosječna temperatura tijekom požara, jednaka 723 K;

Određena toplina S t = 481 + 0,84T oženiti se\u003d 481 + 0,84 723 \u003d 1088,32 J kg -1 K -1 (klauzula 3.2.3.);

Smanjeni koeficijent toplinske difuzivnosti:

Koeficijenti ovise o prosječnoj gustoći betona Do= 39 s 0,5 i Do 1 = 0,5 (točka 3.2.8, točka 3.2.9.).

Odredite visinu komprimirane zone ploče:

Određujemo naprezanje vlačne armature od vanjskog opterećenja u skladu s pril. 4:

kao x t= 8,27 mm h f= 30,5 mm, dakle

gdje Kao- ukupna površina poprečnog presjeka armaturnih šipki u rastegnutoj zoni poprečnog presjeka konstrukcije jednaka 5 šipki12 mm 563 mm 2 (str. 3.1.1.).

Odredimo kritičnu vrijednost koeficijenta promjene čvrstoće čelika za armaturu:

,

gdje R su – konstrukcijski otpor ojačanje vlačnom čvrstoćom, jednako:

R su = R s n /  s= 390 / 0,9 = 433,33 MPa (ovdje  s- koeficijent pouzdanosti za armaturu, uzet jednak 0,9);

R s n- standardni otpor armature u smislu vlačne čvrstoće, jednak 390 MPa (tablica 19 ili točka 3.1.2).

Shvatio sam  stcr1. To znači da naprezanja od vanjskog opterećenja u vlačnoj armaturi premašuju normativni otpor armature. Stoga je potrebno smanjiti naprezanje od vanjskog opterećenja u armaturi. Da biste to učinili, povećajte broj armaturnih šipki panela12mm na 6. Zatim A s= 679 10 -6 (točka 3.1.1.).

MPa

.

Odredimo kritičnu temperaturu zagrijavanja potporne armature u zoni napetosti.

Prema tablici u točki 3.1.5. linearnom interpolacijom utvrđujemo da za armaturu klase A-III, čelik 35 GS i  stcr = 0,93.

t stcr= 475°C.

Vrijeme zagrijavanja armature do kritične temperature za ploču čvrstog presjeka bit će stvarna granica otpornosti na vatru.

c = 0,96 h,

gdje x– argument Gaussove (Krumpove) funkcije pogreške jednak 0,64 (odjeljak 3.2.7. ) ovisno o vrijednosti Gaussove (Krumpove) funkcije pogreške jednak:

(ovdje t n- temperaturu konstrukcije prije požara uzimamo jednakom 20S).

Stvarna granica otpornosti na vatru podne ploče s okruglim šupljinama bit će:

P f =  0,9 = 0,960,9 = 0,86 h,

gdje je 0,9 koeficijent koji uzima u obzir prisutnost šupljina u ploči.

Budući da je beton nezapaljivi materijal, onda je, očito, stvarna klasa opasnosti od požara projekta K0.

Kao što je gore spomenuto, granica otpornosti na vatru je savijena armiranobetonske konstrukcije može nastati zbog zagrijavanja do kritične temperature radne armature koja se nalazi u rastegnutoj zoni.

U tom smislu, proračun otpornosti na vatru višešuplje podne ploče odredit će se vremenom zagrijavanja do kritične temperature rastegnute radne armature.

Presjek ploče prikazan je na slici 3.8.

b str b str b str b str b str

h h 0

A s

sl.3.8. Predviđeni presjek šuplje podne ploče

Za proračun ploče, njezin poprečni presjek se smanjuje na trojnicu (slika 3.9).

b´ f

x tema ≤h´ f

h´ f

h h 0

x tema >h' f

A s

a∑b R

sl.3.9. T-presjek višešuplje ploče za proračun njegove otpornosti na vatru

Slijed

proračun granice vatrootpornosti ravnih fleksibilnih višešupljih armiranobetonskih elemenata

3. Ako, onda  s , tema određuje se formulom

Gdje umjesto toga b korišteni ;

Ako je a
, tada se mora ponovno izračunati prema formuli:

Prema 3.1.5 određuje se t s , kr(kritična temperatura).

Gaussova funkcija pogreške izračunava se po formuli:

Prema 3.2.7, pronađen je argument Gaussove funkcije.

Granica otpornosti na vatru P f izračunava se po formuli:

Primjer broj 5.

S obzirom na to. Podna ploča šuplje jezgre slobodno oslonjena s obje strane. Dimenzije presjeka: b=1200 mm, duljina radnog raspona l= 6 m, visina presjeka h= 220 mm, debljina zaštitnog sloja a l = 20 mm, zatezna armatura klase A-III, 4 šipke Ø14 mm; teški beton klase B20 na drobljenom vapnencu, težina vlažnosti betona w = 2%, prosječna gustoća suhi beton ρ 0s\u003d 2300 kg / m 3, promjer šupljine d n = 5,5 kN/m.

Definirati stvarna granica vatrootpornost ploče.

Odluka:

Za beton klase B20 R bn= 15 MPa (klauzula 3.2.1.)

R bu\u003d R bn / 0,83 \u003d 15 / 0,83 \u003d 18,07 MPa

Za klasu armature A-III R s n = 390 MPa (klauzula 3.1.2.)

R su= R sn /0,9 = 390/0,9 = 433,3 MPa

A s= 615 mm 2 = 61510 -6 m 2

Termofizičke karakteristike betona:

λ tem \u003d 1,14 - 0,00055450 \u003d 0,89 W / (m ˚S)

s tem = 710 + 0,84450 = 1090 J/(kg ˚C)

k= 37,2 str.3.2.8.

k 1 = 0,5 str.3.2.9. .

Stvarna granica otpornosti na vatru utvrđuje se:

Uzimajući u obzir šupljinu ploče, njezinu stvarnu otpornost na požar potrebno je pomnožiti s faktorom 0,9 (točka 2.27.).

Književnost

Šelegov V.G., Kuznjecov N.A. „Zgrade, građevine i njihova stabilnost u slučaju požara“. Udžbenik za studij discipline - Irkutsk.: VSI MIA Rusije, 2002. - 191 str.

Šelegov V.G., Kuznjecov N.A. Izgradnja zgrada. Referentni priručnik za disciplinu "Zgrade, građevine i njihova stabilnost u slučaju požara". - Irkutsk.: VSI Ministarstvo unutarnjih poslova Rusije, 2001. - 73 str.

Mosalkov I.L. i dr. Otpornost na vatru građevinskih konstrukcija: M .: CJSC "Spetstechnika", 2001. - 496 str., ilustracija

Yakovlev A.I. Proračun otpornosti na požar građevinske konstrukcije. - M .: Stroyizdat, 1988.- 143s., Ill.

Shelegov V.G., Chernov Yu.L. „Zgrade, građevine i njihova stabilnost u slučaju požara“. Vodič za završetak tečajnog projekta. - Irkutsk.: VSI Ministarstvo unutarnjih poslova Rusije, 2002. - 36 str.

Priručnik za određivanje granica vatrootpornosti konstrukcija, granica širenja požara duž konstrukcija i grupa zapaljivosti materijala (prema SNiP II-2-80), TsNIISK im. Kucherenko. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 str.

GOST 27772-88: Valjani proizvodi za izgradnju čeličnih konstrukcija. Općenito tehnički podaci/ Gosstroy SSSR-a. - M., 1989

SNiP 2.01.07-85*. Opterećenja i utjecaji / Gosstroy SSSR-a. - M.: CITP Gosstroy SSSR, 1987. - 36 str.

GOST 30247.0 - 94. Građevinske konstrukcije. Metode ispitivanja otpornosti na vatru. Opći zahtjevi.

SNiP 2.03.01-84*. Betonske i armiranobetonske konstrukcije / Ministarstvo graditeljstva Rusije. - M.: GP TsPP, 1995. - 80 str.

1ELLING - građevina na obali s posebno uređenim kosim temeljima ( navoz), gdje se polaže i gradi trup broda.

2 vijadukt - most preko kopnenih puteva (ili preko kopnenih puteva) na njihovom raskrižju. Omogućuje kretanje na njima na različitim razinama.

3FLASHBACK - konstrukcija u obliku mosta za prelazak jedne staze preko druge na mjestu njihova raskrižja, za privez brodova, a također i općenito za stvaranje ceste na određenoj visini.

4 SPREMNIK - spremnik za tekućine i plinove.

5 SPREMNIK PLIN– postrojenje za prihvat, skladištenje i ispuštanje plina na plinsku mrežu.

6visoka peć- osovinska peć za taljenje sirovog željeza iz željezne rude.

7Kritična temperatura je temperatura pri kojoj se normativni otpor metala R un smanjuje na vrijednost normativnog naprezanja  n od vanjskog opterećenja na konstrukciju, t.j. kod kojih dolazi do gubitka nosivosti.

8 Nagel - drvena ili metalna šipka koja se koristi za pričvršćivanje dijelova drvenih konstrukcija.