Αντοχή στη φωτιά κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα. LLC Αρχιτεκτονική εταιρεία παραγωγής Σχετικά με το ζήτημα του υπολογισμού των δαπέδων χωρίς δοκό για αντοχή στη φωτιά

Προσδιορισμός ορίων πυραντίστασης κτιριακών κατασκευών

Προσδιορισμός ορίου πυραντίστασης κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα

Τα αρχικά στοιχεία για την πλάκα δαπέδου από οπλισμένο σκυρόδεμα δίνονται στον Πίνακα 1.2.1.1

Τύπος σκυροδέματος - ελαφρό σκυρόδεμα με πυκνότητα c = 1600 kg/m3 με χονδροειδή διογκωμένη άργιλο αδρανή. Οι πλάκες είναι πολυκούφιες, με στρογγυλά κενά, ο αριθμός των κενών είναι 6 τεμάχια, οι πλάκες στηρίζονται και στις δύο πλευρές.

1) Αποτελεσματικό πάχος πλάκας κοίλου πυρήνα για την αξιολόγηση του ορίου αντίστασης στη φωτιά με βάση την ικανότητα θερμομόνωσης σύμφωνα με την ρήτρα 2.27 του Εγχειριδίου του SNiP II-2-80 (αντίσταση στη φωτιά):

2) Προσδιορίστε σύμφωνα με τον πίνακα. 8 Κατευθυντήριες οδηγίες όριο πυραντίστασης πλάκας με βάση την απώλεια θερμομονωτικής ικανότητας για πλάκα από ελαφρύ σκυρόδεμα με πραγματικό πάχος 140 mm:

Το όριο πυραντίστασης της πλάκας είναι 180 λεπτά.

3) Προσδιορίστε την απόσταση από τη θερμαινόμενη επιφάνεια της πλάκας μέχρι τον άξονα της ράβδου οπλισμού:

4) Χρησιμοποιώντας τον πίνακα 1.2.1.2 (Πίνακας 8 του Εγχειριδίου), προσδιορίζουμε το όριο πυραντίστασης της πλάκας με βάση την απώλεια φέρουσας ικανότητας σε = 40 mm, για ελαφρύ σκυρόδεμα όταν στηρίζεται σε δύο πλευρές.

Πίνακας 1.2.1.2

Όρια πυραντίστασης πλακών από οπλισμένο σκυρόδεμα

Το απαιτούμενο όριο πυραντίστασης είναι 2 ώρες ή 120 λεπτά.

5) Σύμφωνα με την ενότητα 2.27 του Εγχειριδίου, για τον καθορισμό του ορίου αντίστασης στη φωτιά των πλακών κοίλου πυρήνα, εφαρμόζεται συντελεστής μείωσης 0,9:

6) Καθορίζουμε το συνολικό φορτίο στις πλάκες ως το άθροισμα των μόνιμων και προσωρινών φορτίων:

7) Προσδιορίστε την αναλογία του τμήματος μακράς δράσης του φορτίου προς το πλήρες φορτίο:

8) Συντελεστής διόρθωσης για το φορτίο σύμφωνα με την ενότητα 2.20 του Εγχειριδίου:

9) Σύμφωνα με την ρήτρα 2.18 (μέρος 1 β) του εγχειριδίου, δεχόμαστε τον συντελεστή για ενίσχυση

10) Καθορίζουμε το όριο πυραντίστασης της πλάκας λαμβάνοντας υπόψη το φορτίο και τους συντελεστές οπλισμού:

Το όριο πυραντίστασης της πλάκας ως προς τη φέρουσα ικανότητα είναι

Με βάση τα αποτελέσματα που προέκυψαν κατά τους υπολογισμούς, διαπιστώσαμε ότι το όριο πυραντίστασης μιας πλάκας από οπλισμένο σκυρόδεμα ως προς τη φέρουσα ικανότητα είναι 139 λεπτά και ως προς τη θερμομονωτική ικανότητα είναι 180 λεπτά. Είναι απαραίτητο να λάβετε το χαμηλότερο όριο αντίστασης στη φωτιά.

Συμπέρασμα: όριο πυραντοχής πλάκας οπλισμένου σκυροδέματος REI 139.

Προσδιορισμός ορίων πυραντίστασης υποστυλωμάτων από οπλισμένο σκυρόδεμα

Τύπος σκυροδέματος - βαρύ σκυρόδεμα με πυκνότητα c = 2350 kg/m3 με χονδρόκοκκο αδρανή από ανθρακικά πετρώματα (ασβεστόλιθος).

Ο Πίνακας 1.2.2.1 (Πίνακας 2 του Εγχειριδίου) δείχνει τις τιμές των πραγματικών ορίων αντίστασης στη φωτιά (POf) κολώνες από οπλισμένο σκυρόδεμαΜε διαφορετικά χαρακτηριστικά. Σε αυτή την περίπτωση, το POf δεν καθορίζεται από το πάχος του προστατευτικού στρώματος σκυροδέματος, αλλά από την απόσταση από την επιφάνεια της κατασκευής στον άξονα της ράβδου ενίσχυσης εργασίας (), η οποία, εκτός από το πάχος του προστατευτικού στρώματος , περιλαμβάνει επίσης τη μισή διάμετρο της ράβδου ενίσχυσης εργασίας.

1) Προσδιορίστε την απόσταση από τη θερμαινόμενη επιφάνεια της στήλης έως τον άξονα του οπλισμού ράβδου χρησιμοποιώντας τον τύπο:

2) Σύμφωνα με την ενότητα 2.15 του Εγχειριδίου για κατασκευές από σκυρόδεμα με ανθρακικό πληρωτικό, το μέγεθος της διατομής μπορεί να μειωθεί κατά 10% με το ίδιο όριο αντίστασης στη φωτιά. Στη συνέχεια προσδιορίζουμε το πλάτος της στήλης χρησιμοποιώντας τον τύπο:

3) Χρησιμοποιώντας τον πίνακα 1.2.2.2 (Πίνακας 2 του Εγχειριδίου), προσδιορίζουμε το όριο πυραντίστασης για μια στήλη από ελαφρύ σκυρόδεμα με τις παραμέτρους: b = 444 mm, a = 37 mm όταν η στήλη θερμαίνεται από όλες τις πλευρές.

Πίνακας 1.2.2.2

Όρια πυραντίστασης υποστυλωμάτων από οπλισμένο σκυρόδεμα

Το απαιτούμενο όριο πυραντίστασης κυμαίνεται μεταξύ 1,5 και 3 ωρών. Τα δεδομένα δίνονται στον πίνακα 1.2.2.3

Το πιο κοινό υλικό σε
η κατασκευή είναι οπλισμένο σκυρόδεμα. Συνδυάζει οπλισμό σκυροδέματος και χάλυβα,
ορθολογικά τοποθετημένο σε μια δομή για να απορροφά τις δυνάμεις εφελκυσμού και συμπίεσης
προσπάθεια.

Το σκυρόδεμα αντέχει καλά στη συμπίεση και
χειρότερα - διάστρεμμα. Αυτό το χαρακτηριστικό του σκυροδέματος είναι δυσμενές για κάμψη και
τεντωμένα στοιχεία. Τα πιο κοινά εύκαμπτα δομικά στοιχεία
είναι πλάκες και δοκοί.

Για να αντισταθμίσει τα δυσμενή
διεργασίες σκυροδέματος, οι κατασκευές συνήθως ενισχύονται χαλύβδινη ενίσχυση. Ενισχύω
πλάκες με συγκολλημένα πλέγματα που αποτελούνται από ράβδους που βρίσκονται σε δύο αμοιβαία
κάθετες κατευθύνσεις. Τα πλέγματα τοποθετούνται σε πλάκες με τέτοιο τρόπο ώστε
οι ράβδοι του οπλισμού εργασίας τους εντοπίστηκαν κατά μήκος του ανοίγματος και έγιναν αντιληπτές
δυνάμεις εφελκυσμού που προκύπτουν σε κατασκευές κατά την κάμψη υπό φορτίο, μέσα
σύμφωνα με το διάγραμμα των φορτίων κάμψης.

ΣΕ
σε συνθήκες πυρκαγιάς, οι πλάκες εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες από κάτω,
η μείωση της φέρουσας ικανότητας τους οφείλεται κυρίως σε μείωση του
αντοχή του θερμαινόμενου οπλισμού εφελκυσμού. Συνήθως, τέτοια στοιχεία
καταστρέφονται ως αποτέλεσμα του σχηματισμού πλαστικού μεντεσέ σε τομή με
μέγιστη ροπή κάμψης λόγω μειωμένης αντοχής εφελκυσμού
θερμαινόμενο εφελκυστικό οπλισμό στην τιμή των τάσεων λειτουργίας στη διατομή του.

Παροχή πυροπροστασίας
Η ασφάλεια του κτιρίου απαιτεί αυξημένη πυραντίσταση και πυρασφάλεια
κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα. Για αυτό χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες τεχνολογίες:

• ενίσχυση πλακών
  μόνο πλεκτό ή συγκολλημένα πλαίσια, και όχι μεμονωμένες ράβδους χύμα?
• για αποφυγή λυγισμού του διαμήκους οπλισμού όταν θερμαίνεται μέσα
  κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς, είναι απαραίτητο να παρέχεται δομική ενίσχυση με σφιγκτήρες ή
  εγκάρσιες ράβδοι?
• το πάχος του κάτω προστατευτικού στρώματος του σκυροδέματος δαπέδου πρέπει να είναι
  επαρκής ώστε να μην θερμαίνεται πάνω από 500°C και μετά από φωτιά όχι
  επηρέασε περαιτέρω ασφαλής λειτουργίασχέδια.
  Η έρευνα έχει αποδείξει ότι με το κανονικοποιημένο όριο αντίστασης στη φωτιά R=120, το πάχος
  η προστατευτική στρώση σκυροδέματος πρέπει να είναι τουλάχιστον 45 mm, σε R=180 - τουλάχιστον 55 mm,
  σε R=240 - όχι λιγότερο από 70 mm.
• σε μια προστατευτική στρώση σκυροδέματος σε βάθος 15–20 mm από τον πυθμένα
  η επιφάνεια του δαπέδου θα πρέπει να είναι εφοδιασμένη με πλέγμα ενίσχυσης κατά των θραυσμάτων
  κατασκευασμένο από σύρμα με διάμετρο 3 mm με μέγεθος ματιών 50–70 mm, μειώνοντας την ένταση
  εκρηκτική καταστροφή σκυροδέματος.
• ενίσχυση των τμημάτων στήριξης εγκάρσιων δαπέδων με λεπτά τοιχώματα
  ενίσχυση που δεν προβλέπεται στους συνήθεις υπολογισμούς·
• αύξηση του ορίου αντοχής στη φωτιά λόγω της διάταξης των πλακών,
  υποστηρίζεται κατά μήκος του περιγράμματος.
• τη χρήση ειδικών σοβάδων (με χρήση αμιάντου και
  περλίτης, βερμικουλίτης). Ακόμη και με μικρά μεγέθη τέτοιων σοβάδων (1,5 - 2 cm)
  η αντοχή στη φωτιά των πλακών από οπλισμένο σκυρόδεμα αυξάνεται αρκετές φορές (2 - 5).
• αύξηση του ορίου αντοχής στη φωτιά λόγω ψευδοροφής.
• προστασία εξαρτημάτων και αρμών κατασκευών με στρώση σκυροδέματος με τα απαιτούμενα
  όριο αντοχής στη φωτιά.

Αυτά τα μέτρα θα εξασφαλίσουν τη σωστή πυρασφάλεια του κτιρίου.
Η κατασκευή από οπλισμένο σκυρόδεμα θα αποκτήσει την απαραίτητη πυραντίσταση και
ασφάλεια φωτιάς.

Μεταχειρισμένα βιβλία:
1.Κτίρια και κατασκευές και η βιωσιμότητά τους
σε περίπτωση ΦΩΤΙΑΣ. Κρατική Πυροσβεστική Ακαδημία του Υπουργείου Καταστάσεων Έκτακτης Ανάγκης της Ρωσίας, 2003
2. ΜΔΣ 21-2.2000.
Μεθοδολογικές συστάσεις για τον υπολογισμό της πυραντίστασης κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα.
- Μ.: Κρατική Ενιαία Επιχείρηση "NIIZhB", 2000. - 92 σελ.

Οι κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα, λόγω της μη εύφλεκτης ικανότητας και της σχετικά χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας, αντιστέκονται αρκετά καλά στις επιδράσεις των επιθετικών παραγόντων πυρκαγιάς. Ωστόσο, δεν μπορούν να αντιστέκονται στη φωτιά επ' αόριστον. Οι σύγχρονες κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα, κατά κανόνα, είναι με λεπτά τοιχώματα, χωρίς μονολιθική σύνδεση με άλλα στοιχεία του κτιρίου, γεγονός που περιορίζει την ικανότητά τους να εκτελούν τις λειτουργίες λειτουργίας τους σε συνθήκες πυρκαγιάς σε 1 ώρα και μερικές φορές λιγότερο. Οι κατασκευές υγροποιημένου οπλισμένου σκυροδέματος έχουν ακόμη χαμηλότερο όριο αντοχής στη φωτιά. Εάν η αύξηση της περιεκτικότητας σε υγρασία μιας κατασκευής στο 3,5% αυξάνει το όριο αντίστασης στη φωτιά, τότε μια περαιτέρω αύξηση της περιεκτικότητας σε υγρασία σκυροδέματος με πυκνότητα μεγαλύτερη από 1200 kg/m 3 κατά τη διάρκεια βραχυπρόθεσμης πυρκαγιάς μπορεί να προκαλέσει έκρηξη σκυροδέματος και ταχεία καταστροφή της κατασκευής.

Το όριο πυραντίστασης μιας κατασκευής από οπλισμένο σκυρόδεμα εξαρτάται από τις διαστάσεις της διατομής της, το πάχος της προστατευτικής στρώσης, τον τύπο, την ποσότητα και τη διάμετρο του οπλισμού, την κατηγορία του σκυροδέματος και τον τύπο του αδρανούς, το φορτίο στην κατασκευή και το καθεστώς υποστήριξής του.

Το όριο πυραντίστασης των κατασκευών εγκλεισμού όταν θερμαίνεται στους 140°C στην επιφάνεια απέναντι από τη φωτιά (δάπεδα, τοίχοι, χωρίσματα) εξαρτάται από το πάχος τους, τον τύπο του σκυροδέματος και την περιεκτικότητά του σε υγρασία. Με την αύξηση του πάχους και τη μείωση της πυκνότητας του σκυροδέματος, το όριο αντοχής στη φωτιά αυξάνεται.

Το όριο πυραντίστασης με βάση την απώλεια φέρουσας ικανότητας εξαρτάται από τον τύπο και τη στατική δομή στήριξης της κατασκευής. Στοιχεία κάμψης με απλή στήριξη ενός ανοίγματος (πλάκες δοκών, πάνελ και καταστρώματα δαπέδου, δοκοί, δοκοί) καταστρέφονται σε περίπτωση πυρκαγιάς ως αποτέλεσμα της θέρμανσης του διαμήκους κατώτερου οπλισμού εργασίας στη μέγιστη κρίσιμη θερμοκρασία. Το όριο πυραντίστασης αυτών των κατασκευών εξαρτάται από το πάχος του προστατευτικού στρώματος του κάτω οπλισμού εργασίας, την κατηγορία οπλισμού, το φορτίο εργασίας και τη θερμική αγωγιμότητα του σκυροδέματος. Για δοκούς και τεγίδες, το όριο αντοχής στη φωτιά εξαρτάται επίσης από το πλάτος του τμήματος.

Με τις ίδιες παραμέτρους σχεδιασμού, το όριο αντοχής στη φωτιά των δοκών είναι μικρότερο από αυτό των πλακών, καθώς σε περίπτωση πυρκαγιάς, οι δοκοί θερμαίνονται σε τρεις πλευρές (από την κάτω και δύο πλευρικές όψεις) και οι πλάκες - μόνο από την πλευρά κάτω επιφάνεια.

Ο καλύτερος χάλυβας οπλισμού όσον αφορά την αντοχή στη φωτιά είναι χάλυβας κατηγορίας Α-ΙΙΙ ποιότητας 25G2S. Η κρίσιμη θερμοκρασία αυτού του χάλυβα τη στιγμή της επίτευξης του ορίου αντίστασης στη φωτιά μιας κατασκευής φορτισμένης με τυπικό φορτίο είναι 570°C.

Εργοστασιακή παραγωγή μεγάλα-κούφια προεντεταμένα καταστρώματα από βαρύ σκυρόδεμα με προστατευτικό στρώμαΟ οπλισμός 20 mm και ράβδος από χάλυβα κατηγορίας A-IV έχουν όριο πυραντοχής 1 ώρας, το οποίο επιτρέπει τη χρήση αυτών των δαπέδων σε κτίρια κατοικιών.

Πλάκες και πάνελ συμπαγούς διατομής από συνηθισμένο οπλισμένο σκυρόδεμα με προστατευτική στρώση 10 mm έχουν όρια αντοχής στη φωτιά: χαλύβδινη ενίσχυση τάξεις Α-Ικαι Α-ΙΙ - 0,75 ώρες. A-III (βαθμός 25G2S) - 1 κουτ.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, εύκαμπτες κατασκευές με λεπτά τοιχώματα (κούφια και ραβδωτά πάνελ και καταστρώματα, εγκάρσιες ράβδοι και δοκοί με πλάτος διατομής 160 mm ή λιγότερο, που δεν έχουν κατακόρυφα πλαίσια στα στηρίγματα) μπορεί να καταρρεύσουν πρόωρα σε περίπτωση πυρκαγιάς κατά μήκος το λοξό τμήμα στα στηρίγματα. Αυτός ο τύπος καταστροφής αποτρέπεται με την τοποθέτηση κάθετων πλαισίων με μήκος τουλάχιστον 1/4 του ανοίγματος στις περιοχές στήριξης αυτών των κατασκευών.

Οι πλάκες που στηρίζονται κατά μήκος του περιγράμματος έχουν όριο πυραντίστασης σημαντικά υψηλότερο από τα απλά εύκαμπτα στοιχεία. Αυτές οι πλάκες ενισχύονται με οπλισμό εργασίας σε δύο κατευθύνσεις, επομένως η αντίστασή τους στη φωτιά εξαρτάται επιπλέον από την αναλογία οπλισμού στα μικρά και μεγάλα ανοίγματα. U τετράγωνες πλάκεςέχοντας αυτή την αναλογία ίση με τη μονάδα, η κρίσιμη θερμοκρασία του οπλισμού κατά την έναρξη του ορίου αντίστασης στη φωτιά είναι 800°C.

Καθώς ο λόγος διαστάσεων της πλάκας αυξάνεται, η κρίσιμη θερμοκρασία μειώνεται και επομένως μειώνεται και το όριο αντίστασης στη φωτιά. Με λόγους διαστάσεων μεγαλύτερους από τέσσερις, το όριο πυραντίστασης είναι σχεδόν ίσο με το όριο πυραντίστασης των πλακών που στηρίζονται σε δύο πλευρές.

Όταν θερμαίνονται, στατικά ακαθόριστα δοκάρια και πλάκες δοκών χάνουν τη φέρουσα ικανότητα τους ως αποτέλεσμα της καταστροφής των τμημάτων στήριξης και ανοιγμάτων. Τα τμήματα στο άνοιγμα καταστρέφονται ως αποτέλεσμα της μείωσης της αντοχής του κάτω διαμήκους οπλισμού και τα τμήματα στήριξης καταστρέφονται ως αποτέλεσμα της απώλειας αντοχής σκυροδέματος στην κάτω συμπιεσμένη ζώνη, η οποία θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες. Ο ρυθμός θέρμανσης αυτής της ζώνης εξαρτάται από τις διαστάσεις της διατομής, επομένως η πυραντίσταση των στατικά απροσδιόριστων πλακών δοκών εξαρτάται από το πάχος τους και των δοκών από το πλάτος και το ύψος της τομής. Με μεγάλα μεγέθη διατομής, το όριο πυραντίστασης των υπό εξέταση κατασκευών είναι σημαντικά υψηλότερο από αυτό των στατικά καθορισμένων κατασκευών (δοκοί και πλάκες με απλή στήριξη ενός ανοίγματος) και σε ορισμένες περιπτώσεις (για πλάκες χοντρού δοκού, για δοκούς με ισχυρή άνω ενίσχυση στήριξης) πρακτικά δεν εξαρτάται από το πάχος του προστατευτικού στρώματος στον διαμήκη κάτω οπλισμό.

Στήλες. Το όριο πυραντίστασης των υποστυλωμάτων εξαρτάται από το σχέδιο εφαρμογής φορτίου (κεντρικό, έκκεντρο), τις διαστάσεις της διατομής, το ποσοστό οπλισμού, τον τύπο του χονδροειδούς αδρανούς σκυροδέματος και το πάχος της προστατευτικής στρώσης του διαμήκους οπλισμού.

Η καταστροφή των υποστυλωμάτων όταν θερμαίνεται συμβαίνει ως αποτέλεσμα της μείωσης της αντοχής του οπλισμού και του σκυροδέματος. Η εφαρμογή έκκεντρου φορτίου μειώνει την αντοχή στη φωτιά των στηλών. Εάν το φορτίο εφαρμόζεται με μεγάλη εκκεντρότητα, τότε η πυραντίσταση του υποστυλώματος θα εξαρτηθεί από το πάχος του προστατευτικού στρώματος του εφελκυστικού οπλισμού, δηλ. Η φύση της λειτουργίας τέτοιων υποστυλωμάτων όταν θερμαίνονται είναι η ίδια με αυτή των απλών δοκών. Η πυραντίσταση μιας στήλης με μικρή εκκεντρότητα προσεγγίζει την πυραντίσταση των κεντρικά συμπιεσμένων στηλών. Οι κολώνες από σκυρόδεμα σε θρυμματισμένο γρανίτη έχουν μικρότερη αντοχή στη φωτιά (20%) από κολώνες σε θρυμματισμένη πέτρα από ασβέστη. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι ο γρανίτης αρχίζει να καταρρέει σε θερμοκρασία 573 ° C και ο ασβεστόλιθος αρχίζει να καταρρέει σε θερμοκρασία 800 ° C.

Τοίχοι. Κατά τη διάρκεια των πυρκαγιών, κατά κανόνα, οι τοίχοι θερμαίνονται από τη μία πλευρά και επομένως λυγίζουν είτε προς τη φωτιά είτε προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ο τοίχος μετατρέπεται από μια κεντρικά συμπιεσμένη κατασκευή σε μια έκκεντρα συμπιεσμένη με αυξανόμενη εκκεντρικότητα με την πάροδο του χρόνου. Υπό αυτές τις συνθήκες, αντοχή στη φωτιά φέροντες τοίχουςεξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το φορτίο και το πάχος τους. Καθώς αυξάνεται το φορτίο και μειώνεται το πάχος του τοίχου, μειώνεται το όριο αντοχής του στη φωτιά και αντίστροφα.

Με την αύξηση του αριθμού των ορόφων των κτιρίων, το φορτίο στους τοίχους αυξάνεται, επομένως, για να εξασφαλιστεί η απαραίτητη πυραντίσταση, το πάχος των φέρων εγκάρσιων τοίχων σε κτίρια κατοικιών λαμβάνεται ίσο (mm): σε 5.. Κτίρια 9 ορόφων - 120, 12 ορόφων - 140, 16 ορόφων - 160 , σε κτίρια με ύψος άνω των 16 ορόφων - 180 ή περισσότερο.

Τα αυτοφερόμενα εξωτερικά πάνελ τοίχου μονής, διπλής στρώσης και τριών στρωμάτων υπόκεινται σε ελαφρά φορτία, επομένως η πυραντίσταση αυτών των τοίχων συνήθως ικανοποιεί τις απαιτήσεις πυρασφάλειας.

Η φέρουσα ικανότητα των τοίχων σε υψηλή θερμοκρασία καθορίζεται όχι μόνο από τις αλλαγές στα χαρακτηριστικά αντοχής του σκυροδέματος και του χάλυβα, αλλά κυρίως από την παραμορφωσιμότητα του στοιχείου στο σύνολό του. Η αντοχή στη φωτιά των τοίχων καθορίζεται, κατά κανόνα, από την απώλεια της φέρουσας ικανότητας (καταστροφή) σε θερμαινόμενη κατάσταση. το σημάδι της θέρμανσης μιας «κρύας» επιφάνειας τοίχου κατά 140°C δεν είναι τυπικό. Το όριο πυραντίστασης εξαρτάται από το φορτίο εργασίας (ο συντελεστής ασφάλειας της κατασκευής). Η καταστροφή τοίχων από μονόπλευρη πρόσκρουση συμβαίνει σύμφωνα με ένα από τα τρία σχήματα:

• 1) με την μη αναστρέψιμη ανάπτυξη παραμόρφωσης προς τη θερμαινόμενη επιφάνεια του τοίχου και την καταστροφή της στο μέσο του ύψους λόγω της πρώτης ή της δεύτερης περίπτωσης έκκεντρης συμπίεσης (πάνω από θερμαινόμενο οπλισμό ή «κρύο» σκυρόδεμα).
• 2) με το στοιχείο να εκτρέπεται στην αρχή προς την κατεύθυνση της θέρμανσης και στο τελικό στάδιο προς την αντίθετη κατεύθυνση. καταστροφή - στη μέση του ύψους σε θερμαινόμενο σκυρόδεμα ή σε "κρύο" (τεντωμένο) οπλισμό.
• 3) με μεταβλητή κατεύθυνση εκτροπής, όπως στο σχήμα 1, αλλά η καταστροφή του τοίχου συμβαίνει στις ζώνες στήριξης κατά μήκος του σκυροδέματος της "κρύας" επιφάνειας ή κατά μήκος λοξών τμημάτων.

Το πρώτο μοτίβο αστοχίας είναι τυπικό για εύκαμπτους τοίχους, το δεύτερο και το τρίτο - για τοίχους με λιγότερη ευελιξία και υποστηρίζονται από πλατφόρμα. Εάν περιορίσετε την ελευθερία περιστροφής των τμημάτων στήριξης του τοίχου, όπως συμβαίνει με το στήριγμα πλατφόρμας, η παραμόρφωση του μειώνεται και επομένως το όριο αντοχής στη φωτιά αυξάνεται. Έτσι, η στήριξη της πλατφόρμας των τοίχων (σε μη μετατοπιζόμενα επίπεδα) αύξησε το όριο αντίστασης στη φωτιά κατά μέσο όρο δύο φορές σε σύγκριση με τη στήριξη με αρθρώσεις, ανεξάρτητα από το σχέδιο καταστροφής του στοιχείου.

Η μείωση του ποσοστού του οπλισμού τοίχου με αρθρωτό στήριγμα μειώνει το όριο αντίστασης στη φωτιά. με τη στήριξη της πλατφόρμας, μια αλλαγή στα συνήθη όρια του οπλισμού τοίχων δεν έχει πρακτικά καμία επίδραση στην αντοχή τους στη φωτιά. Όταν ο τοίχος θερμαίνεται και από τις δύο πλευρές ταυτόχρονα ( εσωτερικούς τοίχους) δεν παρουσιάζει εκτροπή θερμοκρασίας, η κατασκευή συνεχίζει να λειτουργεί με κεντρική συμπίεση και επομένως το όριο αντίστασης στη φωτιά δεν είναι χαμηλότερο από ό,τι στην περίπτωση της μονόπλευρης θέρμανσης.

Βασικές αρχές για τον υπολογισμό της πυραντοχής κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα

Η αντοχή στη φωτιά των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα χάνεται, κατά κανόνα, ως αποτέλεσμα απώλειας φέρουσας ικανότητας (κατάρρευση) λόγω μείωσης της αντοχής, θερμικής διαστολής και ερπυσμού θερμοκρασίας του οπλισμού και του σκυροδέματος όταν θερμαίνεται, καθώς και λόγω σε θέρμανση της επιφάνειας που δεν βρίσκεται απέναντι από τη φωτιά κατά 140 ° C. Σύμφωνα με αυτούς τους δείκτες - Το όριο αντοχής στη φωτιά των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα μπορεί να βρεθεί με υπολογισμό.

Γενικά, ο υπολογισμός αποτελείται από δύο μέρη: θερμικό και στατικό.

Στο μέρος της θερμικής μηχανικής, η θερμοκρασία προσδιορίζεται σε όλη τη διατομή της κατασκευής κατά τη θέρμανση της σύμφωνα με το τυπικό καθεστώς θερμοκρασίας. Στο στατικό τμήμα υπολογίζεται η φέρουσα ικανότητα (αντοχή) της θερμαινόμενης κατασκευής. Στη συνέχεια κατασκευάζεται ένα γράφημα (Εικ. 3.7) της μείωσης της φέρουσας ικανότητας με την πάροδο του χρόνου. Χρησιμοποιώντας αυτό το γράφημα, βρίσκεται το όριο αντίστασης στη φωτιά, δηλ. χρόνος θέρμανσης, μετά τον οποίο η φέρουσα ικανότητα της κατασκευής θα μειωθεί στο φορτίο εργασίας, δηλ. όταν λαμβάνει χώρα η ισότητα: M rt (N rt) = M n (M n), όπου M rt (N rt) είναι η φέρουσα ικανότητα της κατασκευής κάμψης (συμπιεσμένη ή έκκεντρα συμπιεσμένη).

M n (M n), - ροπή κάμψης (διαμήκης δύναμη) από τυπικό ή άλλο φορτίο εργασίας.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το όριο πυραντίστασης των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα μπορεί να προκύψει λόγω της θέρμανσης του οπλισμού εργασίας που βρίσκεται στη ζώνη τάνυσης σε μια κρίσιμη θερμοκρασία.

Από αυτή την άποψη, ο υπολογισμός της αντοχής στη φωτιά μιας πλάκας δαπέδου με κοίλο πυρήνα θα καθοριστεί από το χρόνο θέρμανσης του τεντωμένου οπλισμού εργασίας στην κρίσιμη θερμοκρασία.

Η διατομή της πλάκας φαίνεται στο Σχ. 3.8.

σι Π σι Π σι Π σι Π σι Π

η η 0

ΕΝΑ μικρό

Εικ.3.8. Σχεδιασμός διατομής πλάκας δαπέδου κοίλου πυρήνα

Για τον υπολογισμό της πλάκας, η διατομή της μειώνεται σε διατομή Τ (Εικ. 3.9).

σι φά

Χ tem ≤h' φά

η' φά

ω ω 0

Χ tem >η' φά

ΕΝΑ μικρό

α∑β R

Εικ.3.9. Τομή Τ πλάκας κοίλου πυρήνα για τον υπολογισμό της πυραντίστασής της

Ακολουθία

υπολογισμός του ορίου πυραντίστασης επίπεδων εύκαμπτων στοιχείων οπλισμένου σκυροδέματος κοίλου πυρήνα

3. Αν, τότε  μικρό , tem καθορίζεται από τον τύπο

Όπου αντί σι μεταχειρισμένος ;

Αν
, τότε πρέπει να υπολογιστεί εκ νέου χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Σύμφωνα με το 3.1.5 καθορίζεται t μικρό , cr(κρίσιμη θερμοκρασία).

Η συνάρτηση σφάλματος Gauss υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Σύμφωνα με το 3.2.7, βρίσκεται το όρισμα της συνάρτησης Gauss.

Το όριο πυραντίστασης P f υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Παράδειγμα Νο. 5.

Δεδομένος. Πλάκα δαπέδου με κοίλο πυρήνα, στηριγμένη ελεύθερα στις δύο πλευρές. Διαστάσεις τομής: σι=1200 mm, μήκος ανοίγματος εργασίας μεγάλο= 6 m, ύψος τομής η= 220 mm, πάχος προστατευτικής στρώσης ΕΝΑ μεγάλο = 20 mm, κλάση οπλισμού εφελκυσμού A-III, 4 ράβδοι Ø14 mm; βαρύ σκυρόδεμα κατηγορίας Β20 σε θρυμματισμένο ασβεστόλιθο, περιεκτικότητα σε υγρασία σκυροδέματος βάρους w= 2%, μέση ξηρή πυκνότητα σκυροδέματος ρ 0s= 2300 kg/m 3, διάμετρος κενού ρε n = 5,5 kN/m.

Καθορίζωπραγματικό όριο πυραντίστασης της πλάκας.

Λύση:

Για σκυρόδεμα κατηγορίας Β20 R bn= 15 MPa (ρήτρα 3.2.1.)

R bu= R bn /0,83 = 15/0,83 = 18,07 MPa

Για κλάση οπλισμού Α-ΙΙΙ R sn = 390 MPa (ρήτρα 3.1.2.)

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

ΕΝΑ μικρό= 615 mm 2 = 61510 -6 m 2

Θερμοφυσικά χαρακτηριστικά σκυροδέματος:

λ tem = 1,14 – 0,00055450 = 0,89 W/(m·˚С)

με θερμοκρασία = 710 + 0,84450 = 1090 J/(kg·˚С)

κ= 37,2 σ.3.2.8.

κ 1 = 0,5 σ.3.2.9. .

Το πραγματικό όριο αντίστασης στη φωτιά καθορίζεται:

Λαμβάνοντας υπόψη το κοίλο της πλάκας, το πραγματικό της όριο πυραντίστασης πρέπει να πολλαπλασιαστεί με συντελεστή 0,9 (ρήτρα 2.27.).

Βιβλιογραφία

Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. «Κτίρια, κατασκευές και η σταθερότητά τους σε περίπτωση πυρκαγιάς». Εγχειρίδιο για τη μελέτη της πειθαρχίας – Ιρκούτσκ: Υπουργείο Εσωτερικών Υποθέσεων της Ρωσίας, 2002. – 191 σελ.

Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. Κατασκευή κτηρίου. Βιβλίο αναφοράς για την πειθαρχία «Κτίρια, κατασκευές και η ευστάθειά τους σε περίπτωση πυρκαγιάς». – Ιρκούτσκ: Πανρωσικό Ινστιτούτο Ερευνών του Υπουργείου Εσωτερικών της Ρωσίας, 2001. – 73 σελ.

Mosalkov I.L. και άλλα Πυραντοχή κτιριακών κατασκευών: Μ.: ΖΑΟ «Σπετστέχνικα», 2001. - 496 σελ., εικ.

Yakovlev A.I. Υπολογισμός πυραντίστασης κτιριακές κατασκευές. – M.: Stroyizdat, 1988.- 143 σ., εικ.

Shelegov V.G., Chernov Yu.L. «Κτίρια, κατασκευές και η σταθερότητά τους σε περίπτωση πυρκαγιάς». Ένας οδηγός για την ολοκλήρωση ενός προγράμματος μαθημάτων. – Ιρκούτσκ: VSI Υπουργείο Εσωτερικών της Ρωσίας, 2002. – 36 σελ.

Εγχειρίδιο για τον προσδιορισμό των ορίων πυραντίστασης των κατασκευών, των ορίων διάδοσης της φωτιάς μέσω κατασκευών και ομάδων αναφλεξιμότητας υλικών (στο SNiP II-2-80), TsNIISK im. Κουτσερένκο. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 σελ.

GOST 27772-88: Προϊόντα έλασης για την κατασκευή μεταλλικών κατασκευών. Είναι κοινά τεχνικές προδιαγραφές/ Gosstroy ΕΣΣΔ. – Μ., 1989

SNiP 2.01.07-85*. Φορτία και κρούσεις/Gosstroy ΕΣΣΔ. – Μ.: CITP Gosstroy USSR, 1987. – 36 σελ.

GOST 30247.0 – 94. Οικοδομικές κατασκευές. Μέθοδοι δοκιμής αντοχής στη φωτιά. Γενικές Προϋποθέσεις.

SNiP 2.03.01-84*. Κατασκευές από σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα / Υπουργείο Κατασκευών της Ρωσίας. – Μ.: GP TsPP, 1995. – 80 σελ.

1ΣΥΜΒΟΥΛΙΟ –μια κατασκευή στην ακτή με ειδικά κατασκευασμένο κεκλιμένο θεμέλιο ( γλίστρημα), όπου τοποθετείται και κατασκευάζεται το κύτος του πλοίου.

2 Υπερυψωμένη διάβαση -μια γέφυρα σε χερσαίες διαδρομές (ή σε χερσαία διαδρομή) όπου διασταυρώνονται. Η κίνηση κατά μήκος τους παρέχεται σε διαφορετικά επίπεδα.

3ΠΡΟΣΒΑΣΗ -μια κατασκευή με τη μορφή γέφυρας για τη μεταφορά ενός μονοπατιού πάνω από ένα άλλο στο σημείο της διασταύρωσής τους, για ελλιμενισμό πλοίων και γενικά για τη δημιουργία δρόμου σε ορισμένο ύψος.

4 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ -δοχείο για υγρά και αέρια.

5 ΘΗΚΗ ΑΕΡΙΟΥ– εγκατάσταση παραλαβής, αποθήκευσης και διανομής αερίου στο δίκτυο αγωγών φυσικού αερίου.

6υψικάμινος- φρεάτιος κλίβανος για την τήξη χυτοσιδήρου από σιδηρομετάλλευμα.

7Κρίσιμη θερμοκρασία– η θερμοκρασία στην οποία η τυπική μεταλλική αντίσταση R un μειώνεται στην τιμή της τυπικής τάσης n από το εξωτερικό φορτίο της κατασκευής, δηλ. στην οποία συμβαίνει απώλεια φέρουσας ικανότητας.

8 Πείρο - μια ξύλινη ή μεταλλική ράβδος που χρησιμοποιείται για τη στερέωση τμημάτων ξύλινων κατασκευών.

ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΑΔΕΚΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΣΤΑΣΙΑ ΣΤΗ ΠΥΡΚΑΓΙΑ

ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΑΔΕΚΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΣΤΑΣΙΑ ΣΤΗ ΠΥΡΚΑΓΙΑ

V.V. Zhukov, V.N. Λαβρόφ

Το άρθρο δημοσιεύτηκε στην έκδοση «Σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα - τρόποι ανάπτυξης. Επιστημονικές εργασίες του 2ου Πανρωσικού (Διεθνούς) συνεδρίου για το σκυρόδεμα και το οπλισμένο σκυρόδεμα. 5-9 Σεπτεμβρίου 2005 Μόσχα; Σε 5 τόμους. NIIZHB 2005, Τόμος 2. Τομεακές αναφορές. Ενότητα "Κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα κτιρίων και κατασκευών.", 2005."

Ας εξετάσουμε τον υπολογισμό του ορίου πυραντίστασης ενός δαπέδου χωρίς δοκό χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα που είναι αρκετά συνηθισμένο στην κατασκευαστική πρακτική. Το δάπεδο από οπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς δοκό έχει πάχος 200 mm από σκυρόδεμα κατηγορίας συμπίεσης B25, ενισχυμένο με πλέγμα με κυψέλες 200x200 mm από οπλισμό κατηγορίας A400 με διάμετρο 16 mm με προστατευτική στρώση 33 mm (έως το κέντρο βάρους του ο οπλισμός) στην κάτω επιφάνεια του δαπέδου και Α400 με διάμετρο 12 mm με προστατευτική στρώση 28 mm (προς το κέντρο) στην επάνω επιφάνεια. Η απόσταση μεταξύ των στηλών είναι 7 μέτρα. Στο υπό εξέταση κτίριο, το δάπεδο είναι πυροφράγμα πρώτου τύπου και πρέπει να έχει όριο πυραντίστασης για απώλεια θερμομονωτικής ικανότητας (I), ακεραιότητας (E) και φέρουσας ικανότητας (R) REI 150. Αξιολόγηση του ορίου πυραντίστασης του δαπέδου σύμφωνα με τα υπάρχοντα έγγραφα μπορεί να προσδιοριστεί με υπολογισμό μόνο από το πάχος προστατευτικό στρώμα (R) για μια στατικά καθορισμένη κατασκευή, σύμφωνα με το πάχος του δαπέδου (I) και την πιθανότητα εύθραυστης καταστροφής σε πυρκαγιά (ΜΙ). Σε αυτήν την περίπτωση, μια αρκετά σωστή εκτίμηση δίνεται από τους υπολογισμούς των I και E, και η φέρουσα ικανότητα του δαπέδου σε μια πυρκαγιά ως στατικά απροσδιόριστη κατασκευή μπορεί να προσδιοριστεί μόνο με τον υπολογισμό της θερμικής καταπόνησης, χρησιμοποιώντας τη θεωρία της ελαστικότητας. -πλαστικότητα οπλισμένου σκυροδέματος όταν θερμαίνεται ή η θεωρία της μεθόδου οριακής ισορροπίας μιας κατασκευής υπό τη δράση στατικών και θερμικών φορτίων σε πυρκαγιά. Η τελευταία θεωρία είναι η απλούστερη, αφού δεν απαιτεί τον προσδιορισμό των τάσεων από το στατικό φορτίο και τη θερμοκρασία, αλλά μόνο τις δυνάμεις (στιγμές) από τη δράση του στατικού φορτίου, λαμβάνοντας υπόψη την αλλαγή στις ιδιότητες του σκυροδέματος και του οπλισμού όταν θερμαίνεται μέχρι να εμφανιστούν πλαστικοί μεντεσέδες στη στατικά ακαθόριστη δομή όταν μετατρέπεται σε μηχανισμό. Από αυτή την άποψη, η αξιολόγηση της φέρουσας ικανότητας ενός δαπέδου χωρίς δοκό κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς έγινε με τη μέθοδο της οριακής ισορροπίας και σε σχετικές μονάδες με τη φέρουσα ικανότητα του δαπέδου υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Τα σχέδια εργασίας του κτιρίου αναθεωρήθηκαν και αναλύθηκαν, έγιναν υπολογισμοί των ορίων πυραντοχής ενός δαπέδου από οπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς δοκούς με βάση την εμφάνιση οριακών σημάτων κατάστασης κανονικοποιημένων για αυτές τις κατασκευές. Ο υπολογισμός των ορίων πυραντίστασης με βάση τη φέρουσα ικανότητα πραγματοποιήθηκε λαμβάνοντας υπόψη τις αλλαγές στη θερμοκρασία του σκυροδέματος και του οπλισμού κατά τη διάρκεια 2,5 ωρών τυπικών δοκιμών. Όλα τα θερμοδυναμικά και φυσικομηχανικά χαρακτηριστικά των δομικών υλικών που δίνονται σε αυτήν την αναφορά βασίζονται σε δεδομένα από τις VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK.

ΟΡΙΟ ΑΝΤΟΧΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΚΑΛΥΨΗΣ ΑΠΟ ΑΠΩΛΕΙΑ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ (I)

Στην πράξη, η θέρμανση των κατασκευών προσδιορίζεται με υπολογισμούς πεπερασμένων διαφορών ή πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιώντας υπολογιστή. Κατά την επίλυση του προβλήματος της θερμικής αγωγιμότητας λαμβάνονται υπόψη οι αλλαγές στις θερμοφυσικές ιδιότητες του σκυροδέματος και του οπλισμού κατά τη θέρμανση. Υπολογισμός των θερμοκρασιών σε μια κατασκευή στο πρότυπο συνθήκες θερμοκρασίαςπαράγεται υπό αρχικές συνθήκες: θερμοκρασία δομών και εξωτερικό περιβάλλον 20C. Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος tс κατά τη διάρκεια μιας πυρκαγιάς αλλάζει ανάλογα με το χρόνο σύμφωνα με. Κατά τον υπολογισμό των θερμοκρασιών σε κατασκευές, λαμβάνονται υπόψη οι συναγωγικές ανταλλαγές θερμότητας Qc και ακτινοβολίας Qr μεταξύ του θερμαινόμενου μέσου και της επιφάνειας. Οι υπολογισμοί θερμοκρασίας μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας το υπό όρους πάχος του στρώματος σκυροδέματος που εξετάζεται Xi* από τη θερμαινόμενη επιφάνεια. Για να προσδιορίσετε τη θερμοκρασία στο σκυρόδεμα, υπολογίστε

Χρησιμοποιώντας τον τύπο (5), προσδιορίζουμε την κατανομή θερμοκρασίας στο πάχος του δαπέδου μετά από 2,5 ώρες πυρκαγιάς. Με τον τύπο (6), προσδιορίζουμε το πάχος των δαπέδων, το οποίο είναι απαραίτητο για την επίτευξη κρίσιμης θερμοκρασίας 220C στην μη θερμαινόμενη επιφάνειά του σε 2,5 ώρες. Αυτό το πάχος είναι 97 mm. Κατά συνέπεια, ένα δάπεδο πάχους 200 mm θα έχει όριο πυραντίστασης για απώλεια θερμομονωτικής ικανότητας τουλάχιστον 2,5 ωρών.

ΟΡΙΟ ΑΝΤΟΧΗΣ ΤΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΤΗΣ ΠΛΑΚΑΣ ΑΠΟ ΑΠΩΛΕΙΑ ΑΚΕΡΑΙΟΤΗΤΑΣ (E)

Σε περίπτωση πυρκαγιάς σε κτίρια και κατασκευές που χρησιμοποιούν κατασκευές από σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα, είναι δυνατή η εύθραυστη καταστροφή του σκυροδέματος, η οποία οδηγεί σε απώλεια της δομικής ακεραιότητας. Η καταστροφή συμβαίνει ξαφνικά, γρήγορα και επομένως είναι η πιο επικίνδυνη. Η εύθραυστη καταστροφή του σκυροδέματος αρχίζει, κατά κανόνα, 5-20 λεπτά μετά την έναρξη της έκθεσης στη φωτιά και εκδηλώνεται ως το σπάσιμο τεμαχίων σκυροδέματος από τη θερμαινόμενη επιφάνεια της κατασκευής, ως αποτέλεσμα, μπορεί να εμφανιστεί μια διαμπερής οπή δομή, δηλ. η κατασκευή μπορεί να επιτύχει πρόωρη πυραντίσταση λόγω απώλειας ακεραιότητας (Ε). Η εύθραυστη καταστροφή του σκυροδέματος μπορεί να συνοδεύεται από ένα ηχητικό εφέ με τη μορφή ελαφρού ποπ, ρωγμής ποικίλης έντασης ή «έκρηξης». Στην περίπτωση εύθραυστης θραύσης σκυροδέματος, τεμάχια βάρους έως και αρκετών κιλών μπορούν να διασπαστούν σε απόσταση 10-20 m Σε μια πυρκαγιά, η μεγαλύτερη επιρροή στην εύθραυστη θραύση του σκυροδέματος ασκείται από: εγγενείς θερμοκρασιακές τάσεις από τη θερμοκρασία. κλίση σε όλη τη διατομή του στοιχείου, τάσεις από τη στατική απροσδιοριστία των κατασκευών, από εξωτερικά φορτία και από τη διήθηση ατμού μέσω της κατασκευής σκυροδέματος. Η εύθραυστη καταστροφή του σκυροδέματος σε μια πυρκαγιά εξαρτάται από τη δομή του σκυροδέματος, τη σύστασή του, την υγρασία, τη θερμοκρασία, τις οριακές συνθήκες και το εξωτερικό φορτίο, δηλ. εξαρτάται τόσο από το υλικό (σκυρόδεμα) όσο και από τον τύπο της κατασκευής από σκυρόδεμα ή οπλισμένο σκυρόδεμα. Εκτίμηση ορίου αντοχής στη φωτιά δάπεδο από οπλισμένο σκυρόδεμαΗ απώλεια ακεραιότητας μπορεί να επιτευχθεί με την τιμή του κριτηρίου εύθραυστου κατάγματος (F), το οποίο καθορίζεται από τον τύπο που δίνεται στο:

ΟΡΙΟ ΑΝΤΟΧΗΣ ΤΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΤΟΥ SLOVER ΑΠΟ ΑΠΩΛΕΙΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ ΦΟΡΤΩΣΗΣ (R)

Με βάση τη φέρουσα ικανότητα, η πυραντίσταση της οροφής προσδιορίζεται επίσης με υπολογισμό, ο οποίος επιτρέπεται. Τα θερμικά και στατικά προβλήματα επιλύονται. Στο θερμοτεχνικό μέρος του υπολογισμού, προσδιορίζεται η κατανομή θερμοκρασίας κατά μήκος του πάχους της πλάκας υπό τυπική θερμική επίδραση. Στο στατικό μέρος του υπολογισμού προσδιορίζεται η φέρουσα ικανότητα της πλάκας κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς διάρκειας 2,5 ωρών Οι συνθήκες φορτίου και στήριξης λαμβάνονται σύμφωνα με το σχέδιο του κτιρίου. Συνδυασμοί φορτίων για τον υπολογισμό του ορίου αντοχής στη φωτιά θεωρούνται ως ειδικοί. Στην περίπτωση αυτή, επιτρέπεται να μην λαμβάνονται υπόψη βραχυπρόθεσμα φορτία και να περιλαμβάνονται μόνο μόνιμα και προσωρινά μακροπρόθεσμα κανονιστικά φορτία. Τα φορτία στην πλάκα κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς προσδιορίζονται με τη μέθοδο NIIZHB. Εάν η σχεδιαστική φέρουσα ικανότητα της πλάκας είναι ίση με R in φυσιολογικές συνθήκες λειτουργίας, τότε η υπολογιζόμενη τιμή φορτίου είναι P = 0,95 R. Το τυπικό φορτίο σε περίπτωση πυρκαγιάς είναι 0,5 R. Οι υπολογιζόμενες αντιστάσεις των υλικών για τον υπολογισμό των ορίων πυραντίστασης λαμβάνονται με συντελεστή ασφαλείας 0,83 για σκυρόδεμα και 0,9 για οπλισμό. Το όριο αντοχής στη φωτιά των πλακών δαπέδου από οπλισμένο σκυρόδεμα που είναι ενισχυμένες με οπλισμό ράβδων μπορεί να συμβεί για λόγους που πρέπει να ληφθούν υπόψη: ολίσθηση του οπλισμού στο στήριγμα όταν το στρώμα επαφής σκυροδέματος και οπλισμού θερμαίνεται σε κρίσιμη θερμοκρασία. ερπυσμός του οπλισμού και καταστροφή κατά τη θέρμανση του οπλισμού σε κρίσιμη θερμοκρασία. Στο υπό εξέταση κτίριο χρησιμοποιούνται μονολιθικά δάπεδα από οπλισμένο σκυρόδεμα και η φέρουσα ικανότητα τους σε περίπτωση πυρκαγιάς προσδιορίζεται με τη μέθοδο της οριακής ισορροπίας, λαμβάνοντας υπόψη τις αλλαγές στις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του σκυροδέματος και του οπλισμού όταν θερμαίνεται. Είναι απαραίτητο να γίνει μια μικρή απόκλιση σχετικά με τη δυνατότητα χρήσης της μεθόδου οριακής ισορροπίας για τον υπολογισμό του ορίου αντοχής στη φωτιά κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα υπό θερμική επίδραση κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς. Σύμφωνα με τα στοιχεία, «όσο η μέθοδος οριακής ισορροπίας παραμένει σε ισχύ, τα όρια της φέρουσας ικανότητας είναι εντελώς ανεξάρτητα από τις πραγματικές καταπονήσεις που προκύπτουν και, κατά συνέπεια, από παράγοντες όπως θερμοκρασιακές παραμορφώσεις, μετατοπίσεις στηρίξεων κ.λπ. ” Αλλά ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η εκπλήρωση των ακόλουθων προαπαιτούμενων: ​​τα δομικά στοιχεία δεν πρέπει να είναι εύθραυστα πριν φτάσουν στο στάδιο περιορισμού, οι αυτοκαταπονήσεις δεν πρέπει να επηρεάζουν τις περιοριστικές συνθήκες των στοιχείων. Στις κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα, αυτές οι προϋποθέσεις για την εφαρμογή της μεθόδου οριακής ισορροπίας διατηρούνται, αλλά για αυτό είναι απαραίτητο να μην υπάρχει ολίσθηση του οπλισμού σε σημεία όπου σχηματίζονται πλαστικοί μεντεσέδες και εύθραυστη καταστροφή των δομικών στοιχείων πριν φθάσει στην οριακή κατάσταση. . Κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς, η μεγαλύτερη θέρμανση της πλάκας δαπέδου παρατηρείται από κάτω στη ζώνη μέγιστης ροπής, όπου κατά κανόνα σχηματίζεται η πρώτη πλαστική άρθρωση με επαρκή αγκύρωση του εφελκυστικού οπλισμού με τη σημαντική παραμόρφωσή του από τη θέρμανση για περιστροφή σε την άρθρωση και την ανακατανομή των δυνάμεων στη ζώνη στήριξης. Στο τελευταίο, το θερμαινόμενο σκυρόδεμα συμβάλλει στην αύξηση της παραμόρφωσης του πλαστικού μεντεσέ. «Εάν μπορεί να εφαρμοστεί η μέθοδος οριακής ισορροπίας, τότε οι εγγενείς τάσεις (διαθέσιμες με τη μορφή τάσεων από τη θερμοκρασία - σημείωση των συγγραφέων) δεν επηρεάζουν το εσωτερικό και το εξωτερικό όριο της φέρουσας ικανότητας των κατασκευών». Κατά τον υπολογισμό με τη μέθοδο οριακής ισορροπίας, θεωρείται ότι υπάρχουν αντίστοιχα πειραματικά δεδομένα, ότι κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς, υπό την επίδραση φορτίου, η πλάκα σπάει σε επίπεδους συνδέσμους που συνδέονται μεταξύ τους κατά μήκος των γραμμών θραύσης με γραμμικούς πλαστικούς μεντεσέδες . Η χρήση ενός μέρους της φέρουσας ικανότητας σχεδιασμού της κατασκευής υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας ως φορτίο κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς και το ίδιο σχέδιο καταστροφής της πλάκας υπό κανονικές συνθήκες και κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό του ορίου αντίστασης στη φωτιά της πλάκας σε σχετικές μονάδες, ανεξάρτητα από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της πλάκας σε κάτοψη. Ας υπολογίσουμε το όριο πυραντίστασης μιας πλάκας από βαρύ σκυρόδεμα κατηγορίας θλιπτικής αντοχής Β25 με τυπική θλιπτική αντοχή 18,5 MPa στους 20 C. Κατηγορία οπλισμού A400 με τυπική αντοχή εφελκυσμού (20C) 391,3 MPa (4000 kg/cm2). Αλλαγές στην αντοχή του σκυροδέματος και του οπλισμού κατά τη θέρμανση γίνονται δεκτές σύμφωνα με. Ο υπολογισμός για θραύση μιας ξεχωριστής λωρίδας πάνελ πραγματοποιείται με την υπόθεση ότι σχηματίζονται γραμμικοί πλαστικοί μεντεσέδες στην εξεταζόμενη λωρίδα πάνελ, παράλληλα με τον άξονα αυτής της λωρίδας: μία γραμμική πλαστική άρθρωση στο άνοιγμα με ρωγμές που ανοίγουν από κάτω και μία γραμμική πλαστική άρθρωση στις κολώνες με ρωγμές που ανοίγουν από πάνω. Οι πιο επικίνδυνες σε μια πυρκαγιά είναι οι ρωγμές από κάτω, όπου η θέρμανση του τεντωμένου οπλισμού είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι στις ρωγμές από πάνω. Ο υπολογισμός της φέρουσας ικανότητας R του δαπέδου στο σύνολό του κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Η θερμοκρασία αυτού του οπλισμού μετά από 2,5 ώρες πυρκαγιάς είναι 503,5 C. Το ύψος της συμπιεσμένης ζώνης στο σκυρόδεμα της πλάκας στη μεσαία πλαστική άρθρωση (σε εφεδρεία χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο οπλισμός στη συμπιεσμένη ζώνη του σκυροδέματος).

Ας προσδιορίσουμε την αντίστοιχη σχεδιαστική φέρουσα ικανότητα του δαπέδου R3 υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας για δάπεδο με πάχος 200 mm, στο ύψος της συμπιεσμένης ζώνης για τον μεσαίο μεντεσέ στο xc = ; ώμος του εσωτερικού ζεύγους Zc = 15,8 cm και το ύψος της συμπιεσμένης ζώνης του αριστερού και δεξιού μεντεσέδες Xc = Xn = 1,34 cm, ώμος του εσωτερικού ζεύγους Zx = Zn = 16,53 cm Σχεδιαστική φέρουσα ικανότητα του δαπέδου R3 με πάχος 20 cm στους 20 C.

Στην περίπτωση αυτή, φυσικά, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες απαιτήσεις: α) τουλάχιστον το 20% του άνω οπλισμού που απαιτείται στο στήριγμα πρέπει να περνά πάνω από το μέσο του ανοίγματος. β) ο άνω οπλισμός πάνω από τα εξωτερικά στηρίγματα ενός συνεχούς συστήματος εισάγεται σε απόσταση τουλάχιστον 0,4 λίτρων προς το άνοιγμα από το στήριγμα και στη συνέχεια σπάει σταδιακά (l είναι το μήκος του ανοίγματος). γ) όλοι οι άνω οπλισμοί πάνω από τα ενδιάμεσα στηρίγματα πρέπει να εκτείνονται μέχρι το άνοιγμα κατά τουλάχιστον 0,15 l.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

1. Για να εκτιμηθεί το όριο πυραντοχής ενός δαπέδου από οπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς δοκό, οι υπολογισμοί του ορίου πυραντίστασής του πρέπει να πραγματοποιηθούν με βάση τρία σημάδια οριακών καταστάσεων: απώλεια φέρουσας ικανότητας R. απώλεια ακεραιότητας Ε; απώλεια θερμομονωτικής ικανότητας I. Στην περίπτωση αυτή μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ακόλουθες μέθοδοι: οριακή ισορροπία, θέρμανση και μηχανική ρωγμών.
2. Οι υπολογισμοί έδειξαν ότι για το υπό εξέταση αντικείμενο, και για τις τρεις οριακές καταστάσεις, το όριο πυραντίστασης ενός δαπέδου πάχους 200 mm από σκυρόδεμα κατηγορίας θλιπτικής αντοχής Β25, ενισχυμένο ενισχυτικό πλέγμαμε κυψέλες χάλυβα 200x200 mm A400 με πάχος προστατευτικού στρώματος οπλισμού με διάμετρο 16 mm στην κάτω επιφάνεια 33 mm και άνω επιφάνεια με διάμετρο 12 mm - 28 mm είναι τουλάχιστον REI 150.
3. Αυτό το δάπεδο από οπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς δοκό μπορεί να χρησιμεύσει ως φράγμα πυρκαγιάς, ο πρώτος τύπος σύμφωνα με.
4. Η αξιολόγηση του ελάχιστου ορίου πυραντίστασης ενός δαπέδου από οπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς δοκό μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη μέθοδο της οριακής ισορροπίας υπό συνθήκες επαρκούς ενσωμάτωσης εφελκυσμού σε σημεία όπου σχηματίζονται πλαστικοί μεντεσέδες.

Βιβλιογραφία

1. Οδηγίες για τον υπολογισμό των πραγματικών ορίων πυραντίστασης κτιριακών κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα με βάση τη χρήση υπολογιστή. – Μ.: VNIIPO, 1975.
2. GOST 30247.0-94. Οικοδομικές κατασκευές. Μέθοδοι δοκιμής για αντοχή στη φωτιά. Μ., 1994. – 10 σελ.
3. SP 52-101-2003. Κατασκευές από σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς οπλισμό προέντασης. – Μ.: FSUE TsPP, 2004. –54 σελ.
4. SNiP-2.03.04-84. Κατασκευές από σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα σχεδιασμένες να λειτουργούν σε συνθήκες υψηλών και υψηλών θερμοκρασιών. – Μ.: CITP Gosstroy USSR, 1985.
5. Συστάσεις για τον υπολογισμό των ορίων πυραντίστασης κατασκευών από σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα. – M.: Stroyizdat, 1979. – 38 σελ.
6. SNiP-21-01-97* Ασφάλεια φωτιάςκτίρια και κατασκευές. State Unitary Enterprise TsPP, 1997. – 14 p.
7. Συστάσεις για την προστασία κατασκευών από σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα από εύθραυστη καταστροφή σε πυρκαγιά. – M.: Stroyizdat, 1979. – 21 σελ.
8. Συστάσεις για το σχεδιασμό πλακών δαπέδου κοίλου πυρήνα με την απαιτούμενη πυραντίσταση. – Μ.: NIIZhB, 1987. – 28 σελ.
9. Οδηγός για τον υπολογισμό των στατικά απροσδιόριστων κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα. – Μ.: Stroyizdat, 1975. Σελ.98-121.
10. Μεθοδολογικές συστάσεις για τον υπολογισμό της πυραντίστασης και της πυρασφάλειας κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα (MDS 21-2.000). – Μ.: NIIZhB, 2000. – 92 σελ.
11. Gvozdev A.A. Υπολογισμός της φέρουσας ικανότητας των κατασκευών με τη μέθοδο της οριακής ισορροπίας. Κρατικός εκδοτικός οίκος κατασκευαστικής λογοτεχνίας. – Μ., 1949.