Оценка предела огнестойкости колонны при воздействии стандартного температурного режима

· При воздействии стандартного температурного режима расчёт производится по тем же формулам, но принимается температура 1220°С.

· Рассматриваем конструкцию в момент времени нагрева, соответствующий требуемому пределу огнестойкости R90 (t = 1,5 ч).

· Находим температуру нагрева арматуры колонны в момент времени t при четырехстороннем тепловом воздействии:

=

= 1220 – (1220 – 20)·[1 – (1 – 0,393)²] ² = 1220 – 479 = 741°С.

· Определяем толщину слоя бетона, прогретого до температуры  500 °C у середины обогреваемой поверхности колонны:

;

м.

с = (h /2) – d _c = (0,3/2) – 0,034 = 0,116 м.

· Определяем толщину слоя бетона, прогретого до температуры  500 °C вдоль угла обогреваемой колонны:

= 0,518.

м,

0,131.

· Определяем площадь и сторону рабочего сечения бетона колонны:

<1. Условие y £ 1 выполняется.

0,929·(2·0,116)² = 0,050 м².

= 0,223 м.

· Определяем коэффициенты j _t и g _{s , t}, после чего находим несущую способность колонны:

12,1, тогда j _t = – 0,0003·l² – 0,0074·l + 1,0858 = 0,952;

T_s = 741°C,   тогда  0,074;

Ф _n (t) = 0,95·(400·0,074·4,52·10^-4 + 29·0,050) = 1,386 МН = 1 386 кН.

· Результаты расчета несущей способности колонны в остальные моменты времени нагрева представлены в табл. 5 и на рис. 6. Из графика видно, что при действии стандартного режима нагрева потеря несущей способности колонны происходит в момент времени t = 108 мин.

· Предел огнестойкости рассматриваемой колонны составляет R90.

 

Таблица 5

Несущая способность колонны при воздействии реального пожара

Время пожара, мин	0	30	45	60	67	90	120	150	180
Время пожара, ч	0	0,5	0,75	1	1,11	1,5	2	2,5	3
Температура арматуры Ts, °С	20	253	448	580	625	742	838	901	946
Относительное расстояние rc £ 1		0,373	0,373	0,373	0,373	0,373	0,374	0,390	0,419
Глубина слоя d с, м		0,011	0,018	0,024	0,027	0,035	0,044	0,055	0,069
Расстояние с, м		0,139	0,132	0,126	0,123	0,115	0,106	0,095	0,081
Глубина слоя d уг, м		0,024	0,034	0,043	0,046	0,057	0,070	0,081	0,090
Расстояние b 0, м		0,179	0,164	0,152	0,147	0,131	0,114	0,098	0,084
Поправка y £ 1		1,000	1,000	1,000	0,993	0,939	0,871	0,835	0,839
Площадь рабочего сечения Аb , t, м2	0,09	0,078	0,070	0,063	0,060	0,050	0,039	0,030	0,022
Сторона рабочего сечения hb , t, м	0,3	0,279	0,264	0,251	0,245	0,223	0,198	0,173	0,149
Отношение l 0/ hb , t	9,0	9,7	10,2	10,7	11,0	12,1	13,6	15,6	18,2
Коэффициент   j t	0,995	0,986	0,979	0,972	0,968	0,952	0,929	0,898	0,852
Коэффициент g s , t	1,000	0,991	0,827	0,482	0,343	0,074	0,008	0,001	0,000
Несущая способность Ф n (t), кН	2 777	2 398	2 121	1 863	1 750	1 386	1 057	783	546

 

Список литературы

1. Огнестойкость и пожарная опасность строительных конструкций // Федоров В.С., Левитский В.Е., Молчадский И.С., Александров А.В. – М.: Изд-во АСВ, 2009. – 408 с.

2. Противопожарная защита зданий. Конструктивные и планировочные решения: Учебное пособие / Федоров В.С., Колчунов В.И., Левитский В.Е. – М.: АСВ, 2012. – 176 с.

3. Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. – М.: Ассоциация «Пожарная безопасность и наука», 2001. – 382 с.

4. МДС 21.2-2000. Методические рекомендации по расчёту огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций: Второе издание. / НИИЖБ

5. СТО 36554501-006-2006. Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций / НИИЖБ им. А.А. Гвоздева ОАО «НИЦ «Строительство». – М., 2006.

6. Рекомендации по расчёту пределов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций / НИИЖБ. – М.: Стройиздат, 1986. – 40 с.

 

Приложение 1

Варианты заданий

 

№ вар.	Размеры помещения			Окна			Окна			Окна			Двери			Горизонтальные проёмы
	L, м	B, м	H, м	h 1, м	b 1, м	n 1	h 2, м	b 2, м	n 2	h 3, м	b 3, м	n 3	h 4, м	b 4, м	n 4	a, м	b, м	n
1.	13	8	3,2	1,5	2,0	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,0	1,0	1	1,5	1,5	4
2.	14	7	3,6	1,4	1,9	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,1	1,1	1	1,4	1,5	4
3.	15	9	4,0	1,6	1,8	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	1,9	1,2	2	1,5	1,5	3
4.	16	8	4,5	1,5	2,0	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,0	1,0	1	1,4	1,5	3
5.	13	7	3,2	1,4	1,9	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,1	1,1	1	1,5	1,5	4
6.	14	9	3,6	1,6	1,8	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	1,9	1,2	1	1,4	1,5	4
7.	15	8	4,0	1,5	2,0	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,0	1,0	2	1,5	1,5	3
8.	16	7	4,5	1,4	1,9	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,1	1,1	1	1,4	1,5	3
9.	13	9	3,2	1,6	1,8	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	1,9	1,2	1	1,5	1,5	4
10.	14	8	3,6	1,5	2,0	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,0	1,0	1	1,4	1,5	4
11.	15	7	4,0	1,4	1,9	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,1	1,1	2	1,5	1,5	3
12.	16	9	4,5	1,6	1,8	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	1,9	1,2	1	1,4	1,5	3
13.	13	8	3,2	1,5	2,0	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,0	1,0	1	1,5	1,5	4
14.	14	7	3,6	1,4	1,9	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,1	1,1	1	1,4	1,5	4
15.	15	9	4,0	1,6	1,8	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	1,9	1,2	2	1,5	1,5	3
16.	16	8	4,5	1,5	2,0	2	1,4	1,0	2	1,4	2,0	1	2,0	1,0	1	1,4	1,5	3

 

№ вар.	Армирование колонны	Сечение колонны	Защитный слой	Нормативная нагрузка	Класс бетона	Требуемый предел огнестойкости	Пожарная нагрузка
		h, мм	d s, мм	N, кН			q, МДж/м2
1.	4d16 A400	300	30	1250	В35	R90	837
2.	4d18 A400	350	30	1400	В30	R120	625
3.	4d20 A400	400	35	1550	В25	R90	715
4.	4d22 A400	450	35	1700	В20	R120	837
5.	4d24 A400	500	40	1550	В20	R90	625
6.	4d16 A400	350	30	1700	В35	R120	715
7.	4d18 A400	400	30	1650	В30	R90	837
8.	4d20 A400	450	35	1700	В25	R120	625
9.	4d22 A400	500	35	1750	В20	R90	715
10.	4d24 A400	400	40	1250	В20	R120	837
11.	4d16 A400	400	30	1650	В35	R90	625
12.	4d18 A400	350	30	1750	В30	R120	715
13.	4d20 A400	300	35	1150	В25	R90	837
14.	4d22 A400	400	35	1650	В20	R120	625
15.	4d24 A400	350	40	1500	В25	R90	715
16.	4d16 A400	400	30	1850	В30	R120	837

 

Приложение 2

Значения коэффициентов f₁ и f₂

 

Материал ограждений	Значение коэффициента f 1 при значении коэффициента К 1
	0,02	0,04	0,06	0,08	0,10	0,12
Тяжелый бетон	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85
Легкий бетон	3	3	3	3	3	3
Тяжелый бетон (50%) и Легкий бетон (50%)	1,35	1,35	1,35	1,50	1,55	1,65

 

 

К 2	0	0,5	1,0	1,5
f 2	1	2,1	3,2	4,6

 

 

Приложение 3

Теплофизические характеристики бетона и арматуры

Коэффициенты	Плотность бетона r, кг×м-3
	500	800	1100	1400	1700	2000	2400
j1, ч1/2	0,46	0,52	0,56	0,57	0,59	0,61	0,63
j2	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,5

 

 

Материалы	Средняя плотность r, кг×м-3	Параметры для определения коэффициента теплопроводности lt, Вт×м-1×°С-1 и удельной теплоёмкости ct, кДж×кг-1×°С-1				wb, %	ared, м2×ч-1
		A	B	C	D
Тяжёлый бетон с крупным заполнителем из силикатных пород	2350	1,20	-0,00035	0,71	0,00083	2,5	0,00133
Тяжёлый бетон с крупным заполнителем из карбонатных пород	2250	1,14	-0,00055	0,71	0,00083	3,0	0,00116
Лёгкий бетон с крупным заполнителем из керамзита	1600	0,36	0,00012	0,83	0,00042	5,0	0,00734
Керамзитоперлитобетон	1200	0,18	0,00008	0,92	0,00048	6,0	0,00722
Лёгкий бетон с крупным и мелким заполнителем из керамзита	750
Арматурная сталь	7850	65	-0,048	0,44	0,00063	-	-

 

Приложение 4

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: