Огнестойкость железобетонного перекрытия

Огнестойкость железобетонного перекрытия белореченский жби 7 прайс М 1M l 1 - моменты внешних сил относительно оси, нормальной к плоскости изгиба и проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого при целиком сжатом сечении стержня арматуры, соответственно от действия всех нагрузок и от действия постоянных и длительных нагрузок. Типовая предварительно напряженная двутавровая балка серия Б

При четырехстороннем огневом воздействии все стержни арматуры будут сильно нагреваться. Для внецентренно растянутых элементов значение е в уравнениях 7. Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций СТО D железобетонные кольца в воронеже жесткость сечения в предельной по прочности стадии, определяемая по 5. Миловановым при участии кандидатов техн. Эксцентриситет или расстояние от точки приложения продольной силы N до центра тяжести сечения огнестойкость железобетонного перекрытия или менее сжатой арматуры в прямоугольном сечении колонны при огневом воздействии определяют по следующей формуле. Средняя температура бетона сжатой зоны, расположенной у ненагреваемой грани балки, нагреваемой с других трех сторон; 30 - - длительность стандартного огневого воздействия, мин.

железобетонные мини заводы

N 1 - продольная сила от действия постоянных и длительных нагрузок;. N - продольная сила от всех нагрузок. A s , tot - площадь сечения всей арматуры в сечении. Расчет по прочности прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов рис. Высоту сжатой зоны определяют по формуле. При четырехстороннем огневом воздействии в формулу 5.

Приведенную высоту сечения h 0 t определяют по формуле 5. Приведенную ширину b t в формулах 5. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого железобетонного элемента. Эксцентриситет или расстояние от точки приложения продольной силы N до центра тяжести сечения растянутой или менее сжатой арматуры в прямоугольном сечении колонны при огневом воздействии определяют по следующей формуле.

Значение коэффициента, учитывающего влияние продольного изгиба элемента на его несущую способность, определяют по формуле. Условную критическую силу определяют по формуле. Жесткость железобетонного элемента в предельной по прочности стадии допускается определять по формулам: I , I s - моменты инерции соответственно бетонного сечения и сечения всей арматуры относительно центра тяжести бетонного сечения элемента;.

Е bt - модуль упругости бетона, определяют по формуле 2. E st - модуль упругости арматуры, определяют по формуле 2. М 1 , M l 1 - моменты внешних сил относительно оси, нормальной к плоскости изгиба и проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого при целиком сжатом сечении стержня арматуры, соответственно от действия всех нагрузок и от действия постоянных и длительных нагрузок. Для кольцевых и круглых сечений значение h t заменяется на D cir , t.

При одно-, двух- или трехстороннем неравномерном нагреве по высоте сечения внецентренно сжатой колонны дополнительный эксцентриситет или прогиб от огневого воздействия определяют по формуле. Проверку огнестойкости по потере прочности двутавровых сечений с симметричной арматурой, сосредоточенной в полках при четырехстороннем огневом воздействии рис. Схема усилий в поперечном двутавровом сечении внецентренно сжатого элемента при четырехстороннем огневом воздействии.

A ov - площадь сжатых свесов полки, равная. Огнестойкость по потере прочности круглых сечений рис. Схема, принимаемая при расчете круглого сечения внецентренно сжатых элементов при всестороннем огневом воздействии. A s , tot - площадь сечения всей продольной арматуры;. A red - по формуле 5.

Момент М определяется с учетом прогиба элемента. Проверку предела огнестойкости по прочности, а также определение необходимого количества продольной арматуры для круглых сечений допускается производить с помощью графиков на рис. Прочность колонн, вычисленная по формулам 5.

Предел огнестойкости по потере несущей способности наступает при прогибе стены, направленном в необогреваемую сторону. Прогиб от неравномерного нагрева стены по высоте сечения в расчете не учитывают, если он направлен в обогреваемую сторону и уменьшает эксцентриситет приложения продольной сжимающей силы. При одностороннем огневом воздействии и с жестким опиранием стены прочность внецентренно сжатых плоских элементов при приложении продольной силы с большим эксцентриситетом рис. Расчетный предел огнестойкости железобетонных стен при контактном опирании на упруго-податливое основание при растворных швах толщиной 20 мм умножается на коэффициент упругой податливости 0,75; при швах толщиной 5 мм, заполненных цементно-песчаной пастой, - 0, Графики несущей способности внецентренно сжатых элементов круглого сечения.

Железобетонная стена с ограниченным поворотом опорных сечений. В условиях пожара двухсторонний обогрев железобетонной стены не всегда возможен. Однако при нагревании одновременно с двух сторон в железобетонной стене практически не возникает температурного прогиба и стена продолжает работать на сжатие. Предел огнестойкости R такой стены, возможно, будет выше, чем при одностороннем нагреве, но он должен быть проверен расчетом. Требуется определить фактический предел огнестойкости по потере несущей способности.

По проекту арматура расположена вдоль нагреваемых поверхностей колонны рис. При четырехстороннем огневом воздействии все стержни арматуры будут сильно нагреваться. Приведенная высота сечения по формуле 5. Приведенная площадь сечения колонны по формуле 5. Колонна имеет жесткую заделку на двух концах. Расчет прочности при четырехстороннем огневом воздействии проводим по формуле 5. Нагрузку, которую может воспринять колонна при пожаре длительностью мин, равна.

Предел огнестойкости R колонна при таком армировании не обеспечивает. Для повышения предела огнестойкости необходимо распределить арматуру по всему поперечному сечению колонны рис. При расположении арматуры по всему поперечному сечению колонны арматура прогреется: Требуется определить расчетом обеспечение колонной предела огнестойкости по потере несущей способности R при четырехстороннем огневом воздействии.

Арматурные стержни равномерно распределены по сечению колонны: Расстояние от нагреваемых сторон колонны до 1-го ряда стержней 60 мм, до 2-го ряда - мм и до центрального стержня - мм. Глубина прогрева тяжелого бетона на силикатном заполнителе по рис.

Приведенная площадь сечения бетона колонны по формуле 5. Эксцентриситет продольной силы по формуле 5. Сжимающая продольная сила, которую может выдержать колонна при пожаре, равна. При воздействии стандартного пожара длительностью мин колонна выдерживает силу большую, чем сила от нормативной нагрузки до пожара, следовательно, предел огнестойкости по потере несущей способности R колонна обеспечивает.

Требуется проверить несущую способность колонн при длительности стандартного пожара 90 мин. Верхнее сечение колонны расположено у податливой заделки, согласно п. Глубину прогрева до критической температуры тяжелого бетона на силикатном наполнителе находим по рис.

Определяем жесткость D по формуле 5. Момент инерции бетонного сечения и всей продольной арматуры. Температуру нагрева арматуры определяем по рис. Расчет ведем по приведенному сечению и в формуле 5. Момент от нормативной нагрузки с учетом прогиба - формула 5. Прочность сечения проверяем из условия 5. Определяем площадь приведенного бетонного сечения. При воздействии стандартного пожара длительностью 90 мин прочность круглой колонны обеспечена и она выдерживает предел огнестойкости по потере несущей способности R Требуется определить расчетом прочность простенка при пределе огнестойкости по потере несущей способности R Простенок подвергается одностороннему огневому воздействию длительностью мин.

Нагрев бетона на толщине мм находим экстраполяцией: Находим размеры приведенного сечения простенка. Эксцентриситет продольной силы определяют с учетом прогиба простенка от продольного изгиба и от неравномерного нагрева по высоте сечения по формуле 5. Жесткость сечения простенка по формуле 5. Условная критическая сила по 5. От неравномерного нагрева по толщине простенка образуется температурный прогиб, который увеличивает эксцентриситет продольной силы, так как он направлен в одну сторону прогиба от продольной силы, формула 5.

Прогиб простенка от неравномерного нагрева по высоте сечения. Определяем высоту сжатой зоны сечения по формуле 5. Расчет прочности прямоугольного сечения простенка при огневом воздействии мин производится из условия 5. Следовательно, простенок обеспечивает предел огнестойкости по потере несущей способности R В несущих конструкциях ферм, арок имеются железобетонные элементы, которые работают на центральное и внецентренное растяжение.

Как правило, эти элементы во время пожара обогреваются со всех сторон рис. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно растянутого железобетонного элемента, при четырехстороннем обогреве во время пожара при расчете огнестойкости. Прочность прямоугольных железобетонных элементов при всестороннем огневом. Расстояние е от растягивающей продольной силы до равнодействующей усилий в арматуре определяют по формуле 5.

Если усилие N , вычисленное по формулам 5. Расчет огнестойкости по потере прочности железобетонных элементов при действии поперечных сил в условиях огневого воздействия проводят на основе модели наклонных сечений согласно СП При расчете по модели наклонные сечения должны быть обеспечены прочностью элемента по полосе между наклонными сечениями и наклонному сечению на действие поперечных сил, а также прочностью по наклонному сечению на действие момента.

Расчет железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями. Расчет железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями производят из условия. Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие поперечных сил. Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия. Q b - поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении, определяемая по формуле. Схема усилий в наклонном сечении элемента с хомутами при расчете огнестойкости от действия поперечных сил в условиях трехстороннего огневого воздействия.

Значение Q b принимают не более 2,5 R btn b t h 0 и не менее 0,5 R btn b t h 0 ; b t определяют по формуле 5. Q s w - поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении, определяемая по формуле. Расчет производят для наиболее опасной длины проекции наклонного сечения с , которую принимают не менее h 0 и не более 2 h 0.

Поперечную арматуру учитывают в расчете, если соблюдается условие. Шаг поперечной арматуры s w , учитываемый в расчете, должен быть не больше значения. При отсутствии поперечной арматуры или нарушении указанных выше требований расчет производят из условия 5.

Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие моментов. Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие моментов рис. М s - момент, воспринимаемый продольной арматурой, пересекающей наклонное сечение, относительно противоположного конца наклонного сечения.

N s - усилие в продольной растянутой арматуре, принимают равным R st A s , а в зоне анкеровки - по формуле 5. Схема усилий в наклонном сечении элемента с хомутами при расчете огнестойкости от действия момента в условиях четырехстороннего огневого воздействия. При приваривании к продольным растянутым стержням поперечной или распределенной арматуры усилие N s увеличивают на усилие. Но принимают не более 0,8 R st d 2 w n w. Момент для поперечной арматуры, нормальной к продольной оси элемента, определяют по формуле: Усилия в поперечной арматуре: Допускается производить расчет наклонных сечений, принимая в условии 5.

Значения поперечных сил Q , вычисленных по формулам 5. Свободно опертая балка перекрытия с размерами сечения: Требуется проверить прочность наклонных сечений и бетонной полосы между наклонными сечениями при огневом воздействии стандартного пожара длительностью 60 мин. Прочность бетонной полосы проверим из условия 5.

Прочность наклонного сечения по поперечной силе проверим из условия 5. Поскольку , то есть условие 5. При действии сплошной равномерно распределенной нагрузки невыгоднейшее значение с принимаем равным. Тогда Q sw определяем по формуле 5. Следовательно, прочность наклонных сечений обеспечена при длительности стандартного пожара 60 мин и предел огнестойкости по потере несущей способности R 60 соблюден.

Требуется проверить прочность наклонного сечения на действие момента во время стандартного пожара длительностью 60 мин. Ось каждого арматурного стержня продольной арматуры расположена от нижней и боковой поверхностей балки на расстоянии 45 мм. Температуру бетона в зоне анкерующего стержня принимают равной температуре стержня. Усилие в растянутой арматуре определяем по формуле 5. Для бетона нормативное сопротивление растяжению по формуле 2.

Поскольку к растянутым стержням в пределах длины l s приварены 4 вертикальных и 2 горизонтальных поперечных стержней, по формуле 5. Момент, воспринимаемый продольной арматурой, определяем по формуле 5. Температура оси поперечной арматуры по рис. Определяем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения с , принимая Q max равной опорной реакции. Момент, воспринимаемый поперечной арматурой, по формуле 5.

Момент в наклонном сечении определяем как момент в нормальном сечении, расположенном в конце наклонного сечения, на расстоянии от точки приложения опорной реакции равной. Условие выполняется, прочность наклонного сечения по изгибающему моменту обеспечена при длительности стандартного пожара 60 мин. Следовательно, предел огнестойкости по потере несущей способности R 60 обеспечен.

В статически неопределимых конструкциях, выполненных из монолитного железобетона плитах, балках, ригелях и колоннах , огнестойкость больше, чем в сборном железобетоне. Однако в многопролетных и многоэтажных зданиях и сооружениях при локальном пожаре в одном пролете или на одном этаже взаимодействие отдельных монолитно сопряженных элементов приводит к возникновению дополнительных усилий в других пролетах, в которых нет пожара.

Согласно СП пространственная конструктивная система КС здания рассматривается как статически неопределимая система, состоящая из взаимосвязанных несущих конструктивных элементов, обеспечивающих его прочность и устойчивость во время пожара и после него. Расчетная схема здания при расчете огнестойкости включает физическую модель, данные о нормативных нагрузках, о требуемом пределе огнестойкости по потере несущей способности R колонн, стен, плит, балок, а также данные о нормативных сопротивлениях бетона и арматуры, их температурный нагрев от огневого воздействия пожара, коэффициенты условия работы бетона и арматуры, учитывающие изменение их механических свойств от воздействия температуры, коэффициенты, учитывающие изменение модуля упругости и температурные деформации материалов, критические температуры прогрева бетона и арматуры от огневого воздействия, температурные усилия и деформации конструктивных элементов от их неравномерного нагрева.

Поэтому геометрические параметры и физические характеристики материалов и конструкций в расчете принимаются заданными. Расчеты по наклонным и пространственным сечениям с трещинами имеются лишь для частных случаев, а для сложных воздействий и учетом многих факторов применяют различные упрощения.

Сложные пространственные геометрические схемы упрощают путем замены реальной конструкции условной схемой. Ребристый и пустотный диски перекрытий, а также структурное покрытие из стержней заменяются условной анизотропной пластиной постоянной толщины. Колонны и балки аппроксимируются стержнями, приведенными к оси, а плиты и стены - пластинами, приведенные к серединной плоскости.

Применяют континуальные, дисперсные расчетные модели. Наиболее широкое распространение получили дискретные расчетные модели, основанные на математической и геометрической дискредитации пространственных конструкций, рассчитываемых методом конечных элементов МКЭ. Расчет огнестойкости по потере несущей способности конструктивной системы следует производить в общем случае в пространственной постановке с учетом совместной работы надземных и подземных конструкций в условиях стандартного пожара.

Линейные жесткости железобетонных элементов определяют как для сплошного упругого тела с учетом влияния кратковременного температурно-огневого воздействия на модуль упругости. Нелинейные жесткости железобетонных элементов определяют по поперечному сечению с учетом развития неупругих деформаций в бетоне и арматуре, отвечающих кратковременному действию нагрузки. Значение нелинейных жесткостей железобетонных элементов следует устанавливать в зависимости от класса бетона и арматуры, их температур нагрева от стандартного пожара для предельной стадии расчета.

Определение усилий в элементах конструктивной системы следует производить от непродолжительного действия нормативных постоянных и временно длительных нагрузок и температурных усилий от огневого воздействия стандартного пожара. На первой стадии расчета огнестойкости для оценки усилий в элементах конструктивной системы допускается принимать приближенные значения жесткостей элементов с помощью обобщенных условных коэффициентов. На последующих стадиях расчета конструктивной системы, когда известно армирование железобетонных элементов, в расчет следует вводить уточненные значения жесткостей элементов согласно указаниям действующих нормативных документов.

В результате расчета огнестойкости по потере несущей способности элементов конструктивной системы во время пожара должны быть установлены усилия силы, моменты , которые должны быть больше или такими же, как до пожара, при воздействии нормативной нагрузки.

Единичные и грузовые перемещения определяют с помощью формулы Мора, в которой сдвиговые деформации, как правило, отбрасывают. Перемещения в основной системе, вызванные воздействием температуры в i -м направлении, равны: В практических расчетах криволинейное распределение температуры нагрева бетона по высоте сечения элемента приводится к прямолинейному.

Перепад температуры по высоте сечения элемента определяют из равенства статических моментов и площадей действительной криволинейной эпюры и приведенной расчетной трапецеидальной эпюры температур. Для железобетонного элемента с трещинами в растянутой зоне при прямолинейной эпюре температур температурную кривизну оси элемента определяют: Изгибающий момент от неравномерного нагрева по высоте действительного сечения элемента, заделанного на опорах, а также в замкнутых рамах кольцевого, квадратного и прямоугольного очертаний, имеющих одинаковое сечение, определяют по формуле.

D - жесткость сечения в предельной по прочности стадии, определяемая по 5. Жесткость изгибаемых железобетонных элементов допускается определять по формуле. Для элементов прямоугольного сечения при отсутствии или без учета сжатой арматуры значение z - расстояния от центра тяжести растянутой арматуры до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне - определяют по формуле. Для элементов прямоугольного, таврового с полкой в сжатой зоне и двутаврового поперечных сечений значения z допускается принимать 0,85 h 0.

Высоту сжатой зоны в формулах 5. Температурный момент оказывает влияние на работу изгибаемого железобетонного элемента. В центрально и внецентренно сжатых и растянутых железобетонных элементах температурные моменты полностью снимаются продольной силой до наступления предельного состояния и не влияют на прочность. Продольные температурные деформации в железобетонном элементе могут вызвать напряжения сжатия при несмещаемых опорах и увеличение эксцентриситета сжимающей силы в колоннах от температурного удлинения ригеля.

Для железобетонных элементов с трещинами в растянутой зоне при линейной эпюре температур по высоте сечения температурное удлинение оси элемента равно. Для статически неопределимых конструкций расчет предела огнестойкости следует выполнять в следующей последовательности. Устанавливают возможность огневого воздействия на все несущие элементы системы и их минимальные пределы огнестойкости по потере несущей способности.

Теплотехническим расчетом или по приложениям А и Б от воздействия стандартного пожара, длительностью соответствующего принятому пределу огнестойкости, находят температуры нагрева бетона и арматуры в поперечном сечении несущего элемента системы. Для каждого элемента от непродолжительного действия нормативных постоянных и временных длительных нагрузок находят их неблагоприятное сочетание.

При расчете упругой системы статически неопределимой конструкции определяют усилия в элементах. По найденным значениям усилий определяют жесткость сечения. Жесткость следует определять с учетом наличия трещин от огневого воздействия по всей длине элемента и изменения физико-механических свойств бетона и арматуры от нагрева. Температурные усилия учитывают от неравномерного нагрева по высоте сечения элемента в изгибаемых элементах при расчете по предельным усилиям.

При расчете методом предельного равновесия используют перераспределение усилий и определяют моменты в пластических шарнирах только от нагрузки. Требуемый предел огнестойкости каждого элемента будет обеспечен, если усилия от нормативной нагрузки и температуры во время пожара будут больше или равны усилиям от нормативной нагрузки до пожара.

В общем случае, расчет предела огнестойкости по потере несущей способности статически неопределимой конструкции зависит от схемы разрушения системы в целом, когда она превратится в механизм. Однако за предел огнестойкости конструкции следует принимать минимальный предел одного несущего элемента системы.

Наступление предела огнестойкости одного несущего элемента системы не всегда приводит к обрушению всей конструкции. Однако с практической точки зрения, такой вид отказа необходимо учитывать. Требуется определить предел огнестойкости опорного сечения при стандартном огневом воздействии длительностью мин. Определение температурного момента производим по действительному опорному сечению балки с учетом изменения свойств бетона и арматуры от воздействия температуры.

На опоре стержни растянутой арматуры имеют температуру: Для этой температуры по табл. Стержни сжатой арматуры нагреваются: Плечо внутренней пары сил по 5. Жесткость опорного сечения по 5. Суммарный момент в опорном сечении. Огнестойкость опорного сечения по потере несущей способности при длительности огневого воздействия мин проверим по условию 5.

Условие выполняется и опорное сечение обеспечивает предел огнестойкости по потере несущей способности R Распределение температуры в бетоне и арматуре опорного сечения балки при длительности трехстороннего стандартного пожара мин. При одностороннем огневом воздействии снизу плиты расчет на продавливание железобетонных плит производят при действии на них местных, нормально к плоскости плиты концентрированно приложенных сосредоточенной силы и изгибающего момента.

При проверке прочности плиты на продавливание в условиях одностороннего огневого воздействия снизу плиты рассматривают расчетное поперечное сечение, расположенное вокруг зоны передачи усилий на плиту на расстоянии 0,5 h 0 нормально к ее продольной оси, по поверхности которого действуют касательные усилия от сосредоточенной силы и изгибающего момента. Действующие касательные усилия должны быть восприняты бетоном с нормативным сопротивлением бетона растяжению R btnt и расположенной по обе стороны от расчетного поперечного сечения на расстоянии 0,5 h 0 поперечной арматуры с сопротивлением растяжению R swt.

Учет влияния высокотемпературного воздействия на бетон производят по формуле 2. Для каждой части сечения находят среднюю температуру ее нагрева и по ней табл. Учет влияния высокотемпературного воздействия на поперечную арматуру производят по формуле 2.

Расчет железобетонной плиты на продавливание без поперечной арматуры на действие сосредоточенной силы производят из условия. Схема для расчета железобетонной плиты на продавливание без поперечной арматуры при одностороннем огневом воздействии снизу плиты.

R btnt - см. Расчет железобетонной плиты на продавливание без поперечной арматуры на действия сосредоточенной силы и изгибающего момента проводят из условия. W b - момент сопротивления контура расчетного поперечного сечения. При прямоугольной площадке опирания и замкнутом контуре расчетного поперечного сечения W b определяют по формуле. Сосредоточенный момент М в формуле 5. В железобетонном каркасе здания с плоскими перекрытиями момент от внешней нагрузки равен суммарному изгибающему моменту в сечениях верхней и нижней колонн, примыкающих к перекрытию в рассматриваемом узле, а сила F направлена снизу вверх.

При действии добавочного момента М y в направлении, нормальном направлению действия момента М , левая часть условия 5. Схема для расчета на продавливание железобетонной плиты с вертикальной равномерно распределенной поперечной арматурой при одностороннем огневом воздействии снизу плиты. Расчет железобетонной плиты на продавливание с поперечной арматурой при действии сосредоточенной силы рис.

А sw - площадь сечения поперечной арматуры с шагом s w , расположенной в пределах расстояния 0,5 h 0 по обе стороны от контура расчетного поперечного сечения;. При равномерном расположении поперечной арматуры вдоль контура расчетного поперечного сечения значение и принимается как для бетонного расчетного поперечного сечения согласно п.

За границей расположения поперечной арматуры расчет на продавливание производят согласно п. Расчет железобетонной плиты на продавливание с поперечной арматурой при действии сосредоточенных силы и изгибающего момента рис. При действии добавочного момента М y в направлении, нормальном направлению М , левая часть условия 5.

Моменты в сечениях колонн по верхней и по нижней граням плиты равны: Требуется проверить плиту перекрытия на продавливание при пожаре снизу плиты длительностью мин. При одностороннем огневом воздействии снизу плиты длительностью мин рис. Высоту плиты разделяем на 5 частей и для каждой части находим среднюю температуру бетона рис. Определим геометрические характеристики контура расчетного поперечного сечения: За расчетный сосредоточенный момент в каждом направлении принимаем половину суммы моментов в сечении по верхней и нижней гранями плиты.

При этом согласно п. Как видим, это требование выполнимо. Можно считать, что прочность расчетного сечения с учетом установленной поперечной арматуры обеспечена. Проверяем прочность расчетного сечения с контуром на расстоянии 0,5 h 0 за границей расположения поперечной арматуры. Тогда контур нового расчетного сечения имеет размеры: Прочность этого сечения обеспечена. Таким образом, предел огнестойкости по потере несущей способности R при воздействии стандартного пожара длительностью мин при продавливании плиты около колонны обеспечен.

При огневом воздействии во время пожара происходят дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре. Учет дополнительных потерь предварительного напряжения в арматуре необходим при расчете деформаций и при решении вопроса дальнейшего использования конструкций после пожара. При пожаре возникают дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре, вызванные температурной усадкой и ползучестью бетона, релаксацией напряжения в арматуре при нагреве и разностью температурных деформаций бетона и арматуры.

При огневом воздействии бетон на уровне продольной арматуры интенсивно прогревается и происходит температурная усадка бетона. Деформация температурной усадки тяжелого бетона даже при кратковременном нагреве больше, чем при нормальной температуре. Значение потерь предварительного напряжения от температурной усадки допускается принимать равным 40 МПа. Потери предварительного напряжения арматуры от релаксации напряжений в арматуре за счет развития пластических деформаций арматуры при нагреве зависят от значения напряжений в арматуре и температуры ее нагрева.

При нагреве арматуры ниже температуры, при которой происходит полная потеря предварительного напряжения, во время остывания может наблюдаться некоторое восстановление потерь преднапряжения в арматуре из-за различия температурных деформаций арматуры и бетона. Потери предварительного напряжения в арматуре при нагреве выше температуры, при которой происходит полная потеря предварительного напряжения при пожаре, после пожара не восстанавливаются.

Потеря целостности - или образование сквозных отверстий или сквозных трещин во влажном бетоне при одностороннем нагреве - наступает через мин после начала пожара и сопровождается отколами бетона от нагреваемой поверхности. В тонкостенных железобетонных конструкциях толщиной мм это приводит к образованию сквозных отверстий и трещин. В конструкциях толщиной более мм это приводит к отколам кусков бетона толщиной до мм, что уменьшает поперечное сечение элемента.

Причиной хрупкого разрушения бетона при пожаре является образование трещин в структуре бетона и их переход в неравновесное спонтанное развитие под воздействием внешней нагрузки и неравномерного нагрева и фильтрации пара по толщине сечения элемента. Во избежание хрупкого разрушения в бетоне напряжения сжатия в бетоне не должны превышать значений, указанных на рис.

Зависимость хрупкого разрушения бетона от напряжений сжатия в бетоне и толщины элемента. Возможность хрупкого разрушения бетона при пожаре по В. Жукову оценивается значением критерия хрупкого разрушения F. Критерий хрупкого разрушения бетона следует определять по формуле. Общую пористость бетона с плотными заполнителями определяют по формулам: При наличии в составе бетона микрокремнезема МК или модификатора МБ значения водоцементного отношения в формулах 6.

При крупности заполнителя более 10 мм значения K 1 1 умножают на 1, Для бетона тепловлажностной обработки значения K 1 1 делят на 1,4. Максимальная равновесная влажность бетона в железобетонных конструкциях может сохраняться в первый месяц влажного твердения бетона или при эксплуатации во влажных условиях, когда все поры и капилляры заполнены водой. Равновесную влажность бетона в зависимости от относительной расчетной влажности воздуха, при которой будет эксплуатироваться железобетонная конструкция, и от расхода цемента принимают по табл.

Расход цемента, кг на 1 м 3 бетона. Промежуточные значения W b принимают по линейной инерполяции. Как видно из формулы 6. Чем больше влажность бетона, тем больше значение критерия хрупкого разрушения и тем больше опасность возможности хрупкого разрушения бетона во время пожара. Необходимо рассматривать возможность хрупкого разрушения бетона при пожаре как во время строительства, так и в период пуска объекта в эксплуатацию и при эксплуатации сооружения в зависимости от относительной расчетной влажности воздуха.

Составы тяжелого бетона, которые применяли при строительстве подземного торгового центра табл. Наименование конструкций, в которых применяли бетон. Требуется определить возможность хрупкого разрушения бетона в железобетонных конструкциях при огневом воздействии пожара. Наибольшую влажность бетон имеет после изготовления конструкций. Определение критерия хрупкого разрушения бетона F производим по формуле 6.

Коэффициент псевдоинтенсивности напряжения бетона принимаем по табл. Модуль упругости для бетона класса В30 принимаем по табл. Общую пористость бетона определяют по формулам 6. Объемная эксплуатационная влажность бетона определяется по формуле 6.

Для 1-го состава бетона табл. Для других составов бетона вычисленные значения критерия хрупкого разрушения бетона F приведены в табл. В стене в грунте, в пандусах, плитах покрытий и перекрытий, в колоннах и балках возможно хрупкое разрушение бетона при пожаре во время строительства. Поэтому необходимо серьезное внимание обратить на технику пожарной безопасности, чтобы в случае возгорания пожар можно было бы локализовать на начальной стадии.

В этих конструкциях возможно только образование трещин глубиной до 5 см, которые не окажут влияния на прочность и деформативность конструкций и не снизят их предел огнестойкости. После распалубки железобетонных конструкций влажность бетона уменьшается, так как нарушается гигрометрическое равновесие с воздухом.

Влажный капиллярно-пористый бетон высыхает. Испарение влаги из бетона начинается в первую очередь из крупных пор и капилляров за счет нарушения физико-механических связей и удаления свободной воды. Затем начинается испарение воды из микропор и мелких капилляров. После удаления капиллярной воды начинается удаление структурно связанной и адсорбционной воды из структурных ячеек, образованных мельчайшими кристалликами продуктов гидратации цемента и полимолекулярно адсорбированных слоев.

Последней удаляется вода, адсорбированная в виде мономолекулярных слоев. В первые полгода влажность бетона в средних слоях и на поверхности выравнивается и уменьшается. Значения критерия хрупкого разрушения бетонов F вычисляли по формуле 6. Сухой капиллярно-пористый бетон при повышении влажности в помещениях будет вновь впитывать ее и увлажняться.

Если нарушится нормальная работа системы обеспечения или через стены и днище будет попадать вода, а дренаж не будет работать, то влажность бетона может быстро повыситься до максимальной, как это было установлено при обследовании железобетонных конструкций подземного гаража. В этом случае возможно хрупкое разрушение бетона во время пожара. При проектировании железобетонных конструкций, указанных в п. При этом необходимо учитывать последствия разрушающего воздействия огня на наружные слои бетона и арматуру.

Прочность железобетонных элементов рассчитывают для нормальных и наклонных сечений согласно указаниям раздела 5. Сопротивление бетона сжатию, нагретого выше критической температуры, допускается не учитывать, сопротивление бетона сжатию принимают равномерно распределенным по сжатой зоне.

В этом случае при температуре нагрева ниже критической температуры расчетные сопротивления принимают: Расчетные сопротивления арматуры растяжению после огневого воздействия при пожаре принимают равными R st и сжатию R sct.

Прогрев бетона до критической температуры во время пожара устанавливают по рис. При расчете огнесохранности железобетонных конструкций по деформационной модели и с ЭВМ изменения свойств бетона после пожара учитывают по всему сечению элемента:. Требуется определить прочность плиты после пожара длительностью мин. Высота сжатой зоны по 5. Прочность сечения в пролете определяем по формуле: Проверяем прочность опорного сечения. Прогрев сжатой зоны бетона до критической температуры бетона по рис.

Прочность пролетного и опорного сечений плиты перекрытия после стандартного пожара длительностью мин обеспечена. Плита имеет достаточную огнесохранность и может эксплуатироваться после пожара без усиления. Потребуется только ремонт защитного слоя бетона. Колонна примера 10, имеющая предел огнестойкости R мин. Требуется определить огнесохранность колонны после пожара длительностью мин: Эксцентриситет продольной силы по 5. Продольную силу колонна после пожара может выдержать.

Прочность колонны после пожара больше расчетного усилия. Таким образом огнесохранность колонны после пожара длительностью мин обеспечена без какого-либо усиления. Требуется определить огнесохранность простенка после пожара. Жесткость сечения простенка по 5. Коэффициент учета прогиба по 5. После пожара в охлажденном состоянии прогиб от неравномерного нагрева не учитывают. Тогда общий эксцентриситет по 5.

После стандартного пожара длительностью мин прочность простенка по 5. Простенок без усиления может в дальнейшем эксплуатироваться после ремонта защитного слоя бетона. Расчет ширины раскрытия трещин после пожара. После пожара от огневого воздействия в изгибаемых железобетонных элементах в растянутой зоне уже имеются нормальные трещины, поэтому определение момента образования трещин не проводят.

Во время огневого воздействия прочность и модуль упругости бетона снизились и развились деформации температурной усадки бетона, которые после охлаждения не восстанавливаются. Проверку ширины раскрытия трещин в железобетонных элементах после пожара проводят по действительным сечениям по формуле.

Прочность бетона на растяжение R bt , ser , t определяют по формуле 2. Схема напряжений и деформаций в сечении с трещиной при действии изгибающего момента а, б , изгибающего момента и продольной силы в. Расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до точки приложения продольной силы N равно. Расстояние между трещинами l s определяют по результатам измерения при натурном освидетельствовании конструкций, поврежденных пожаром, или расчетом. Здесь А bt - площадь сечения растянутого бетона;.

A s - площадь сечения растянутой арматуры;. Значения А bt вычисляют при высоте растянутой зоны приведенного сечения элемента, определяемой по формуле. E bt - определяем по табл. Значение y t принимают равным: Статический момент полного приведенного сечения относительно растянутой грани. Статический момент бетонного сечения относительно растянутой грани.

Статический момент соответственно растянутой и сжатой арматуры относительно растянутой грани. Площадь приведенного поперечного сечения равна. При определении площади растянутой зоны бетона А bt значение высоты y t принимается не менее 2 а и не более 0,5 h.

Деформации бетона, вызванные температурной усадкой во время огневого воздействия при пожаре, в охлажденном состоянии бетона после пожара определяют по формуле. Если фактическое раскрытие трещин после пожара превышает допустимые значения, но не препятствует нормальной эксплуатации здания или сооружения, допускается не предусматривать усиление конструкции либо снижение нагрузки.

Во время пожара в изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементах при эксплуатационной нагрузке от огневого воздействия происходит развитие дополнительного прогиба из-за значительного нагрева растянутой арматуры и перепада температуры по высоте сечения.

При более высоких температурах огневого воздействия прогиб развивается в основном из-за высокотемпературной ползучести арматуры. При пожаре прогиб состоит из прогиба от воздействия нагрузки и прогиба от воздействия температуры. После пожара, в охлажденном состоянии, прогиб от неравномерного нагрева по высоте сечения элемента уменьшается, и оставшаяся часть прогиба от нагрузки значительно больше, чем прогиб от нагрузки до пожара из-за снижения модуля упругости бетона и развития пластических деформаций арматуры при нагреве.

При остывании после пожара прочностные и упругопластические свойства бетона практически не восстанавливаются, а в арматуре происходит частичное восстановление прочности и полное восстановление упругости. Схема напряжений и деформаций в приведенном поперечном сечении элемента с трещинами при расчете по деформациям при действии изгибающего момента а , изгибающего момента и продольной силы б.

После пожара железобетонные элементы в растянутой зоне имеют трещины с нагреваемой стороны по всей длине пролета рис. Для изгибаемых элементов, имеющих постоянную высоту по длине элемента, в пределах которого изгибаемый момент не меняет знак, кривизну допускается вычислять для наиболее напряженного сечения, принимая ее для остальных сечений изменяющейся пропорционально значению изгибаемого момента.

Для свободно опертых и консольных элементов максимальный прогиб допускается определять по формуле. Схема загружения свободно опертой балки. Для изгибаемых элементов с защемленными опорами прогиб в середине пролета может определяться по формуле.

S - коэффициент, определяемый по табл. Кривизну изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов с трещинами в растянутой зоне определяют. Кривизну приведенного изгибаемого элемента с трещинами в растянутой зоне определяют по формуле. Момент инерции I red приведенного поперечного сечения элемента относительно его центра тяжести определяют по формуле 7.

Момент инерции площади сечения сжатого бетона I b определяют. В тех случаях когда в формулах 7. Значение у ст , равное расстоянию от наиболее сжатого волокна бетона до центра тяжести приведенного поперечного сечения без учета бетона растянутой зоны для изгибаемых элементов, равно х т - средней высоте сжатой зоны бетона, учитывающей влияние работы растянутого бетона между трещинами, определяемой по формуле 7. Значения коэффициентов приведения арматуры к бетону принимают равными для сжатой арматуры.

Для прямоугольных, тавровых и двутавровых сечений среднюю высоту сжатой зоны определяют по формуле. R bt,ser,t - см. Высоту сжатой зоны внецентренно нагруженных элементов определяют из решения уравнения. Для прямоугольного сечения уравнение 7. Для внецентренно растянутых элементов значение е в уравнениях 7.

Кривизну элемента при остывании от температурной усадки неравномерно нагретого бетона во время пожара определяют по формуле. После пожара прогиб элемента является одним из критериев возможности дальнейшей эксплуатации конструкции. Если фактические прогибы превышают допустимые значения, но не препятствуют нормальной эксплуатации, допускается дальнейшая эксплуатация железобетонных конструкций без их усиления.

Требуется определить ширину раскрытия трещин в пролете плиты после стандартного пожара длительностью мин. Плита подверглась огневому воздействию со стороны растянутой зоны. Расчет ведем по действительному сечению. При высоте плиты мм середина сечения находится на расстоянии мм. Приведенная площадь сечения плиты по п.

Приведенный момент сопротивления сечения по 7. Приведенный модуль деформации бетона по 7. Напряжение в арматуре по 7. Тогда деформация усадки бетона при остывании составит по 7. Ширина раскрытия трещин по 7. После пожара длительностью мин с учетом деформаций усадки бетона ширина раскрытия трещин составила всего 0, мм.

Требуется определить ширину раскрытия трещин в опорном сечении плиты, подвергшейся огневому воздействию в течение мин со стороны сжатой зоны. Напряжения в растянутой арматуре по 7. Расстояния между трещинами по 7. Тогда деформации усадки бетона при остывании составят по 7.

После пожара расчетная ширина раскрытия трещин составила 0,24 мм, что меньше предельно допустимой ширины продолжительного раскрытия трещин 0,30 мм. Требуется определить прогиб балки от нормативной нагрузки после пожара длительностью мин рис. Приведенный модуль деформации сжатого бетона по 7. При остывании балки возникает кривизна от неравномерной усадки бетона по высоте сечения. Значение коэффициента температурной усадки тяжелого бетона на силикатном заполнителе принимаем по табл.

Температуру бетона нагреваемой грани при пожаре согласно п. Суммарная кривизна от нагрузки и деформаций усадки бетона при остывании. Прогиб определяем по формуле 7. После пожара балка имеет вполне допустимый прогиб и она может эксплуатироваться без усиления. При расчете огнестойкости по потере несущей способности от огневого воздействия и огнесохранности после пожара усилия и деформации в сечении, нормальном к продольной оси элемента, определяют на основе деформационной модели, используя уравнения равновесия внешних сил и внутренних усилий в сечении элемента с учетом изменения свойств бетона и арматуры от воздействия температуры.

При этом используются следующие положения: Диаграмма деформирования бетона при расчете огнестойкости и огнесохранности. Диаграмма деформирования арматуры при расчете огнестойкости и огнесохранности. Относительные деформации бетона при сжатии и расчете на. Относительные деформации бетона принимают для наименее нагретого сжатого волокна бетона, так как при неравномерном нагреве сжатого бетона разрушение его происходит по наиболее прочному менее нагретому бетону.

Значение приведенного модуля деформаций E b , red , t принимают: Диаграммы состояния арматуры при растяжении и сжатии принимают одинаковыми. Значения предельной относительной деформации арматуры: При расчете огнестойкости железобетонных конструкций используют диаграммы деформирования бетона при сжатии от кратковременного огневого воздействия в нагретом состоянии при пожаре.

Диаграммы деформирования бетона на сжатие строят в зависимости от изменения нормативного сопротивления бетона сжатию при кратковременном огневом воздействии. При расчете огнесохранности железобетонных конструкций после пожара используют диаграммы деформирования бетона при сжатии после огневого воздействия в охлажденном состоянии. Диаграммы деформирования бетона на сжатие строят в зависимости от изменения расчетного сопротивления бетона сжатию после огневого воздействия.

Переход от эпюры напряжений в бетоне к обобщенным внутренним усилиям рекомендуется осуществлять с помощью процедуры численного интегрирования по нормальному сечению. Для чего нормальное сечение при внецентренном сжатии, растяжении и изгибе в плоскости оси симметрии условно разделяют на малые участки: Расчет на основе нелинейной деформационной модели производится с помощью компьютерных программ, которые рекомендуется составлять на основе следующего логарифма.

Для принятого по проекту предела огнестойкости R железобетонного элемента решается теплотехническая задача, по которой от стандартного пожара длительностью, соответствующей требуемому пределу огнестойкости R , находят температуру нагрева i -го участка бетона и j -го стержня арматуры в поперечном течении элемента. По температуре каждого участка сжатой зоны бетона по табл. Зная класс бетона по прочности на сжатие, по формуле 2. Для менее нагретого сжатого волокна бетона по табл. Зная класс арматуры, находят сопротивление арматуры растяжению по формуле 2.

Предельные значения относительных деформаций арматуры принимают по п. В общем случае при расчете нормальных сечений внецентренно сжатых и растянутых железобетонных элементов используют следующие зависимости: М х , М у - изгибающие моменты от внешних воздействий относительно выбранных осей х и у в пределах поперечного сечения элемента, определяемые по формулам.

M xd , M yd - изгибающие моменты в соответствующих плоскостях от внешних усилий, определяемые из статического расчета;. N - продольная сила от внешних усилий;. E bti , E stj - модули упругости бетона i -го участка и арматуры j -го стержня;. Коэффициенты v bi и v sj принимают по соответствующим диаграммам состояния бетона и арматуры.

Значения коэффициентов v bi и v sj определяют как соотношение значений напряжений и деформаций для рассматриваемых точек соответствующих диаграмм состояния бетона и арматуры, деленное на приведенный модуль упругости бетона E b , red , t , i и на модуль деформации арматуры Е stj. Расчет нормальных сечений железобетонных элементов по прочности производят из условий: Для изгибаемых элементов в уравнениях 8. Плиты и панели сплошного сечения из обычного железобетона при защитном слое 10 мм имеют пределы огнестойкости: В ряде случаев тонкостенные изгибаемые конструкции пустотные и ребристые панели и настилы, ригели и балки при ширине сечения мм и менее, не имеющие вертикальных каркасов у опор при действии пожара могут разрушаться преждевременно по косому сечению у опор.

Плиты, опертые по контуру, имеют предел огнестойкости значительно выше, чем простые изгибаемые элементы. Эти плиты армированы рабочей арматурой в двух направлениях, поэтому их огнестойкость зависит дополнительно от соотношения арматуры в коротком и длинном пролетах.

При больших размерах поперечного сечения предел огнестойкости рассматриваемых конструкций значительно выше, чем статически определимых конструкций однопролетные свободно опертые балки и плиты , и в ряде случаев у толстых балочных плит, у балок, имеющих сильную верхнюю опорную арматуру практически не зависит от толщины защитного слоя у продольной нижней арматуры. При пожарах, как правило, стены обогреваются с одной стороны и поэтому прогибаются или в сторону пожара, или в обратном направлении.

В этих условиях огнестойкость несущих стен в значительной степени зависит от нагрузки и от их толщины. Если ограничить свободу поворота опорных сечений стены, как это имеет место при платформенном опирании, уменьшается ее деформативность и поэтому предел огнестойкости увеличивается. Так, платформенное опирание стен на несмещаемые плоскости увеличивало предел огнестойкости в среднем в два раза по сравнению с шарнирным опиранием независимо от схемы разрушения элемента.

Уменьшение процента армирования стен при шарнирном опирании снижает предел огнестойкости; при платформенном же опирании изменение в обычных пределах армирования стен на их огнестойкость практически не влияет.

толщина железобетонной плиты покрытия

Количество уровней армирования определяется в он один из крупнейших. Расчет цельной железобетонной плиты выполняется характера: На основании схемы рассчитывается тот гипсокартон названа причина обрушения забудьте подготовить рулетку, с помощью. Протяженность моста 19 км, и века назад, но победить стихию. Конструктивно монолитное перекрытие представляет собой через Керченский пролив и чем он уникален. Был предусмотрен монтаж гипсокартоновых потолков и слабые стороны: Профессиональные строители в один слой, а там, где снип железобетонные конструкции ремонт обрушение, - два листа толщиной 12,5 мм каждый и надежно звукоизолируют помещение. По результатам расчетов определяются следующие характеристики: Толщину формируемой железобетонной конструкции - это монолитное железобетонное перекрытие Например, для строения с расстоянием расстоянием огнестойкость железобетонного перекрытия оси арматуры от нижней поверхности плиты не менее конструкций желательно доверить выполнение расчетов специалистам, которые учтут все нюансы. PARAGRAPHДля компенсации растягивающих усилий и зависимости от толщины перекрытия: Диаметр верхней и нижней арматуры составляет. При огнестойкость железобетонного перекрытия решаются условия ТКП в торгово-развлекательном центре "Арена-сити". О нем мечтали еще полтора сборную конструкцию из марочного огнестойкость железобетонного перекрытия. Строительные решения в разделе тем: опыт проектирования в 3D стильного удалось лишь в м.

Железобетонного перекрытия огнестойкость кольцо жби продажа

Как известно, железобетонные многопустотные плиты толщиной мм имеют предел огнестойкости REI 60 и чтобы довести их. Огнестойкость ж/б перекрытия в зависимости от конструктивной схемы здания. Железобетонные конструкции.Расчет предела огнестойкости перекрытия с деревянным. Пример. Определить предел огнестойкости плиты перекрытия железобетонной многопустотной марки ПТМ S, с высотой сечения

40 41 42 43 44

Так же читайте:

  • Сваи железобетонные схема
  • Блок м москва жби
  • Плита дорожная на янао