МЧС РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уральский институт Государственной противопожарной службы
Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны,
чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий»
Кафедра: Пожарной безопасности в строительстве
Дисциплина: здания сооружения и их устойчивость при пожаре
курсовой проект
«Экспертиза строительных конструкций и расчеты их пределов огнестойкости»
Выполнил: |
|
Проверил: |
Екатеринбург 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.Характеристики здания и конструкций. 3
1.1. Краткая характеристика здания. 3
2. Экспертиза строительных конструкций. 6
2.1. Определяем фактический предел огнестойкости плиты ПК6-58.12 по пособию: 6
2.2. Определяем фактический предел огнестойкости колонны КСР-433-29 по пособию: 8
2.3.Определяем фактический предел огнестойкости ригеля Р2-110-26 по пособию: 10
3. Определение фактических пределов огнестойкости конструкций расчетом. 13
3.1.Расчет предела огнестойкости плиты ПК6-58.12; 13
3.2.Расчет предела огнестойкости колонны КСР-433-29; 16
3.3.Расчет предела огнестойкости ригеля Р2-110-26; 21
4.Вывод и технические решения. 25
Список используемой литературы.. 26
1.Характеристики здания и конструкций.
1.1. Краткая характеристика здания.
Производственное здание категории Г. В производстве обращаются негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Как и для большинства зданий при проектировании руководствуются следующими основными принципами: объемно-планировочные решения должны создавать оптимальные условия для производства, так же здания должны быть прочными, экономичными, огнестойкими. Эти свойства зависят от конструкций, разработку которых начинают с решения принципиального вопроса конструирования — выбора конструктивной схемы здания. В процессе строительства и эксплуатации здание испытывает на себе действие многочисленных нагрузок, отличающихся по величине, направлению, характеру действия и месту приложения. Конструкции, участвующие в восприятии нагрузок, называют несущими. К вертикальным несущим конструкциям относятся фундаменты, стены, отдельные опоры, а к горизонтальным — перекрытия и покрытие. Размещаясь в объеме здания в определенном сочетании, несущие конструкции образуют пространственную систему, способную воспринимать все действующие на здание силовые нагрузки и воздействия и обеспечивать его прочность, жесткость и устойчивость. Эта система и называется конструктивной схемой здания.
Восприятие и передача нагрузок осуществляется конструкциями по следующей схеме.
Вертикальные несущие конструкции воспринимают действующие на здание вертикальные нагрузки (от собственной массы, оборудования, снега и др.) и передают их основанию.
Горизонтальные несущие конструкции воспринимают горизонтальные (ветровая, сейсмическая и др.) нагрузки и поэтажно вместе с собственной массой передают их вертикальным несущим конструкциям. Горизонтальные нагрузки могут быть равномерно распределены между вертикальными несущими конструкциями.
Каркасная конструктивная схема является основой в проектировании данного складского здания, которая обеспечивает значительное снижение массы здания и максимальную свободу планировочного решения. Основным преимуществом полнокаркасных зданий является четкое разграничение функций между каркасом, воспринимающим все нагрузки и стенами, являющимися только ограждениями. Вертикальные несущие конструкции в каркасной схеме - стержневые (колонны) КСР-433-29 они жестко соединяются с горизонтальными несущими элементами (ригелями) Р2-110-26.Рис. 1
Рис. 1 Поперечный разрез здания.
Перекрытия - горизонтальные комплексные конструкции, разделяющие здание на этажи. В состав междуэтажных перекрытий входят несущие элементы – плиты ПК6-58.15. В данном здании применяется балочная конструктивная схема, в состав которой входят: фундаментные балки, колонны, ригели и опирающиеся на них плиты. Жесткость сопряжения колонн и ригелей обеспечивается сваркой опорных закладных элементов и выпусков арматуры, а также замоноличиванием узлов. Дополнительная жесткость здания в продольном направлении может быть обеспечена устройством продольных монолитных или сборных ригелей, уложенных вместо межколонных плит. Для опирания сборных продольных ригелей предусматривают стальные столики, привариваемые к закладным деталям колонн в уровне железобетонных консолей.
Рис.2 Планы междуэтажного перекрытия 1-ригель; 2-плита перекрытия; 3- бетон замоноличивания; 4-полки ригеля
Крыши – наружные, венчающие здание несущие и ограждающие конструкции, в состав которых входят несущие элементы, паро-теплоизоляционные слои, кровля (гидроизоляция).
Рис.3 Покрытие здания 1 - плита перекрытия; 2 – утеплитель; 3 – гидроизоляция;
4 - кровельная панель;5 – пароизоляция.
б) Этажность здания – 3 этажа; при высоте этажа – 3,3 м
в) Количество пролетов:
по ширине здания – 10 пролетов
по длине здания – 13 пролетов
г) Площадь пожарного отсека определяем:
1) ширина здания (b=l1´n) b=3´10=30м;
2) длина здания (l=l1´n) l=6´13=78;
3) площадь пожарного отсека:
Sпож=30´78=2340 м2
2. Экспертиза строительных конструкций.
Определяем требуемую степень огнестойкости. Согласно СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты». В зависимости от категории здания (производственное здание категории Г) и площади пожарного отсека 2340 м2 по п. 6.1.1 табл. 6.1 определяем требуемую степень огнестойкости здания - IV и класс конструктивной пожарной опасности С0.
Определяем требуемые пределы огнестойкости строительных конструкций по ФЗ № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». ст. 87 ч. 2 табл.21. Данные заносим в таблицу 1.
Определяем фактический предел огнестойкости строительных конструкций по [9]. Данные заносим в табл. 1.
2.1. Определяем фактический предел огнестойкости плиты ПК6-58.12 по пособию:
Плита сплошная гладкая, однопролетная. Диаметр рабочей арматуры плиты принят 10 и 12 мм. Площадь рабочей арматуры определяют расчетом, а монтажной арматуры - по конструктивным соображениям, но при этом площадь ее сечения должна составлять не менее 1.0% от расчетной площади сечения рабочей арматуры, поставленной в месте наибольшего изгибающего момента.
Особенности поведения плит в условиях пожара.
Плиты в зданиях и сооружениях выполняют одновременно ограждающие и несущие функции. В зависимости от местоположения плит для них будут различные предельные состояния по огнестойкости. Так, для плит покрытий предельным состоянием по огнестойкости является только потеря несущей способности (R). Для плит перекрытий предельными состояниями могут быть R, Е, I, т.е. по потере несущей (R), теплоизолирующей (Е) способностей и по потере целостности (I).
Многочисленные огневые испытания показывают, что предельным состоянием огнестойкости для большинства плит перекрытий в современных зданиях является предельное состояние по потере несущей способности. Это объясняется тем, что благодаря конструктивной особенности сборных элементов перекрытия, отдельно выполняющих функции пола, звукоизоляции, несущей части и потолка, другие предельные состояния по огнестойкости в большинстве случаев не успевают полностью проявиться за кратковременный период воздействия пожара. Испытания плит на огнестойкость, проводимые по стандартному температурному режиму, подтверждают это.
Поскольку в условиях пожара плиты подвергаются воздействию высокой температуры снизу, уменьшение их несущей способности происходит в основном за счет снижения прочности нагревающейся растянутой арматуры. Сжатые бетон и арматура нагреваются слабо. Как правило, рассматриваемые элементы (статически определимые изгибаемые свободно лежащие плиты, панели, настилы перекрытий) разрушаются в результате образования пластического шарнира в сечении с максимальным изгибающим моментом за счет снижения предела прочности нагревающейся растянутой арматуры до величины рабочих напряжений в ее сечении. При этом происходит резкое увеличение температурной ползучести арматуры, интенсивное раскрытие трещин в растянутой зоне, уменьшение высоты сжатой зоны бетона до минимума, при котором происходит разрушение сжатого бетона и обрушение конструкции. Образование пластического шарнира происходит при критической температуре арматуры.
а1=а+d1/2=20+10/2=25 мм.
а2=а+d2/2=20+12/2=26 мм.
Согласно прил.17 [11]
3-Æ10 мм А1=236 мм2
1-Æ12 мм А2=113,1 мм2
1) Определяем предел огнестойкости по расстоянию до оси арматуры по табл.8 [9]
ПI=1ч аI=25мм
ПII=1,5ч аII=35мм
=
φ1=1 п.2.18 [9]
φ1=1 п.2.20 [9]
φ1=0,9 п.2.27 [9]
2.2. Определяем фактический предел огнестойкости колонны КСР-433-29 по пособию:
Краткая характеристика конструкции:
Колонны КСР-433-29 среднего ряда являются сжатыми несущими элементами, размером сечения 400´400 мм, Вид бетона - тяжелый, гранитном щебне, плотность составляет r=2330кг/м2. Класс бетона В20. Влажность - 2%. Ввиду, несовершенства геометрических форм элементов конструкций, отклонения их реальных размеров от назначаемых по проекту, неоднородности бетона, центральное сжатие в чистом виде не наблюдается, а имеет место внецентренное сжатие с так называемым случайным эксцентриситетом.
Поведение сжатых железобетонных колонн в условиях пожара зависит от схемы обогрева, размеров поперечного сечения, величины эксцентриситета приложения внешней нагрузки, коэффициента и вида армирования, а также эффективной работы защитного слоя бетона.
В процессе пожара по сечению колонн наблюдается перепад температур порядка 800-1000 °С с наименьшей температурой в центре сечения. Поэтому фактическая прочность бетона по сечению колонн изменяется от первоначальной величины при 20°С до нуля при критической температуре и выше. Это и определяет поведение колонн в условиях пожара. Неравномерность прогрева вызывает перераспределение напряжений по сечению колонны. Температурные напряжения возрастают при увеличении температурного перепада между средней частью сечения колонны и поверхностью ее обогрева (20-30 мин). В начальный период обогрева наблюдается удлинение колонн. Устойчивость колонны в начальной стадии пожара не снижается в связи с тем, что сечение колонны сохранено и в средней части несколько разгружено.
Дальнейшее развитие пожара приводит к прогреву защитного слоя бетона до 600-800 °С. Это приводит к уменьшению температурных напряжений в сечении колонны. Наиболее прогретые части сечения бетона и рабочая арматура у поверхности колонны разгружаются за счет развития температурной ползучести, усадки, снижения прочности и деформативности. Это вызывает увеличение напряжений в центре сечения колонны, слабо нагретый бетон сохраняет прочность и упругость.
После 1-1,5 часа огневого воздействия колонны начинают укорачиваться. Спустя 2-3 часа высота нагретых колонн примерно равна их высоте в нагруженном состоянии до пожара. Нагруженные слои бетона и рабочая арматура, нагретые до температуры выше 600 °С, теряют прочность и в дальнейшей работе практически участия не принимают. Колонны укорачиваются с возрастающей скоростью до момента их обрушения. Предел огнестойкости колонн зависит и от уровня предварительного нагружения с увеличением которого предел огнестойкости колонн уменьшается. Необходимая несущая способность колонн обеспечивается изменением сечения арматуры и марки бетона в соответствии с нагрузкой.
С уменьшением процента армирования от 1,13 до 0,52 предел огнестойкости колонн из высокопрочного бетона увеличивается на 14%.
Данные по колонне:
в=400мм
а=50мм
а1=а+d1/2=50+32/2=66 мм.
По Табл.2 [9] определяем Пф=2,5ч.
2.3.Определяем фактический предел огнестойкости ригеля Р2-110-26 по пособию:
Краткая характеристика конструкции:
Ригель – элемент каркаса здания, на который опираются плиты перекрытия.
В поперечном сечении ригеля рабочая арматура размещена в растянутой зоне сечения в один ряд.
Продольную рабочую арматуру в ригелях укладывают согласно эпюрам изгибающих моментов в растянутых зонах, где она должна воспринимать растягивающие усилия, возникающие при изгибе конструкций под действием нагрузок. Для продольного армирования применяют стержни периодического профиля диаметром 32 мм.
В железобетонных ригелях одновременно с изгибающими моментами действуют поперечные силы. Поперечные силы воспринимаются бетоном и поперечной арматурой (поперечными стержнями или хомутами).
Кроме того, в ригелях из конструктивных и производственных соображений устанавливают монтажную арматуру для крепления поперечной арматуры и образования арматурных каркасов. Ригель армирован сварным каркасом. Количество плоских сварных каркасов в сечении зависит от ширины.
В качестве несущей арматуры в изгибаемых элементах используют прокатные профили (жесткая арматура) и сварные пространственные арматурные каркасы. Защитный слой бетона для жесткой арматуры должен быть не менее 50мм.
Особенности повеления балок в условиях пожара
Балочные конструкции в условиях пожара обогреваются с трех сторон, именно это и обуславливает поведение данных строительных элементов Кроме того, отличительной особенностью ригелей является наличие арматуры в сжатой зоне. При двух- и трехмерном потоке тепла сечения элементов прогреваются интенсивнее, чем при одномерном, особенно углы балок. Во всех случаях происходит нагревание сжатой зоны бетона, что влияет на прочность и деформативность бетона и арматуры сжатой зоны.
В статически определимых балках прогрев продольных арматурных стержней до критической температуры приводит к образованию пластического шарнира в сечении, где действует Мn,max, что и является причиной разрушения балки, то есть наступления ее предела огнестойкости.
Поэтому с точки зрения огнестойкости выгодно увеличивать армирование опорных сечений.
Разрушение статически определимых изгибаемых элементов может происходить не только по растянутой зоне, но и по сжатому бетону. В этом случае сжатая зона разрушается раньше начала резкого увеличения деформаций температурной ползучести растянутой арматуры. Такой характер разрушения изгибаемых элементов происходит из-за криволинейного распределения температуры по высоте сечения. Такое разрушение характерно для переармированных изгибаемых железобетонных элементов, работающих в условиях эксплуатации при предельно допустимых нагрузках. Потеря несущей способности их происходит от хрупкого разрушения сжатой зоны бетона при сравнительно небольших деформациях растянутой арматуры.
Ригель Р2-110-26 двухполочный, размер пролета 2,6м, расчетная нагрузка 110 т/м. Вид бетона – на гранитном щебне плотность составляет r=2330кг/м2. Класс бетона В20. Влажность - 2%. Арматура класса А III.
Конструктивные параметры ригеля:
Находим площадь сечения арматуры (Прил.5 [10])
АS1=157мм2
АS2=928мм2
bI=400 аI =35 По =1,5ч
bII=500 аII =45 По=2ч
φ1=1,1 п.2.18. [9]
φ1=1 п.2.20. [9]
Определяем отношение площади арматуры над опорой к площади арматуры в пролете.
Определяем увеличение предела огнестойкости изгибаемого статически неопределимого элемента, % по сравнению с пределом огнестойкости статически определимого элемента:
φ3=1,096
=1,5ч
Таблица 1
№ пп |
Наименование строительных конструкций |
Принято по проекту |
Обоснование |
Требование по нормам |
Обоснование |
Вывод |
||
|
|
|
|
|||||
1 |
Плита перекрытия ПК6-58.15 |
55,2 |
К0 |
Пособие |
15 |
К1 |
ФЗ № 123 ст. 87 ч. 2 табл. 21 |
Соответствует |
2 |
Ригель Р2-110-26 |
90 |
К0 |
Пособие |
15 |
К1 |
ФЗ № 123 ст. 87 ч. 2 табл. 21 |
Соответствует |
3 |
Колонна КСР-433-29 |
150 |
К0 |
Пособие |
15 |
К1 |
ФЗ № 123 ст. 87 ч. 2 табл. 21 |
Соответствует |
Вывод: Сравнив результаты таблицы,
мы определили, - условие
выполняется, следовательно, конструкции соответствуют требованиям нормативных
документов.
3. Определение фактических пределов огнестойкости конструкций расчетом.
3.1.Расчет предела огнестойкости плиты ПК6-58.12;
Многопустотная плита перекрытия, свободно опирающаяся по двум сторонам. Размеры сечения: В=1490мм; h=220мм; длина рабочего пролёта lр=5700мм; растянутая арматура класса А-IV - 3 стержня диаметром - 10мм,
1 стержень диаметром - 12мм.
Тяжелый бетон класса В25. весовая влажность бетона W0=2%/
Средняя плотность бетона в сухом состоянии rос=2250кг/м2
Диаметр пустот равен 160мм.
Решение:
1) Расчет нормативной нагрузки
-расчетная нагрузка
- усредненный коэффициент надежности по нагрузке
2) Определяем максимальный изгибающий момент от действия нормативной нагрузки;
3) Определяем расстояние до оси арматуры;
а1=25мм
а1=26мм
4) Определяем среднее расстояние до оси арматуры;
А1=236 мм2
А2=113,1 мм2 ( прил.17 [11] )
5) Определяем высоту рабочей зоны:
6) Определяем рабочую (полезную) высоту сечения;
7) Определяем расчетное сопротивление сжатого бетона;
Для
бетона класса В25 (табл.12,
[4]);
МПа,
-коэффициент надежности по бетону;
8) Определяем нормативное сопротивление растяжению арматуры (табл.19, [4]);
9) Находим расчетное сопротивление;
-коэффициент надежности по арматуре;
10) Находим Аs- площадь сечения растянутой арматуры.
Аs=А1+А2=349,1 мм2 (прил.17 [11]) ;
11)
Находим высоту сжатой зоны бетона
в предельном состоянии , предполагая, что
:
12) Определяем напряжение в сечении растянутой арматуры:
13) Вычисляем коэффициент снижения прочности стали:
14)
По найденному значению из (прил. 16 [11]) находим температуру растянутой арматуры, при которой
предел огнестойкости, то есть критическую температуру
для арматуры класса
А-IV;
Для арматуры класса А-IV
15) Находим значение Гауссового интеграла ошибок (прил. 9[11]);
16) Теплофизические характеристики бетона.
Средний коэффициент теплопроводности при t=4500C(прил. 12 [11])
Средний коэффициент теплоёмкости при t=4500C(прил. 12 [11])
17) Определяем приведенный коэффициент температуропроводности
50,4-влияние испарения воды в бетоне при нагреве;
-влажность бетона;
-плотность бетона;
18) Находим предел огнестойкости:
По прил.13[11] находим коэффициент, зависящий от плотности бетона:
К=37
По прил.14[11] находим коэффициент, зависящий от плотности сухого бетона:
К1=0,5
у- расстояние от нормали обогреваемой поверхности до расчетной точки
С учетом пустотности плиты её фактический предел огнестойкости находится путем умножения найденного значения на коэффициент 0,9;
=50,8 мин
3.2.Расчет предела огнестойкости колонны КСР-433-29;
Железобетонная колонна КСР-433-29 среднего ряда, расчетная длина l0=3,3м, размером сечения 0,4´0,4м, Бетон класса В20, средняя плотность бетона в сухом состоянии на гранитном щебне составляет r=2330 кг/м2. Весовая влажность - w = 2%. Арматура класса А III 4 стержня Æ20мм. Толщина защитного слоя а=50мм. Расчетная нагрузка Nр=290 т
Нормативная нагрузка:
1,2 - усредненный коэффициент надежности по нагрузке.
Решение:
Арматура
класса А-III (табл.19 СНиП 2.03.01-84)
Определяем расчетное сопротивление:
-
соответствующий коэффициент надежности по бетону
Определяем суммарную площадь арматуры («Методические указания… Приложение 17»)
Бетон
класса В20 с (табл.12 СНиП 2.03.01-84*)
-коэффициент надежности по арматуре
=0,83
Теплофизические характеристики бетона.
;
(«Методические
указания… Приложение 12»);
Определяем приведенный коэффициент температуропроводности бетона
Для дальнейших расчётов задаёмся интервалами времени , равными
;
.
1.
Для несущая способность
колонны будет равна:
- коэффициент продольного изгиба, учитывающий
длительность загружения и гибкость бетона принят по «Методическим указаниям…»
Приложение 15 в зависимости от отношения
Так как промежуточное отношение, то применяем метод линейной
интерполяции:
8 |
8,25 |
10 |
1,0 |
0,9975 |
0,98 |
2.
Для .
Критерий Фурье равен
,
где К=37,56 с1/2
Для плотности бетона 2330 кг/м3 найдем коэффициент К (согласно «Методические указания для выполнения контрольных работ Приложение 13»), т.к. получается промежуточное значение, используем метод линейной интерполяции:
2300 |
2330 |
2450 |
37,2 |
37,56 |
39,0 |
,
где
.
Из «Методические указания… Приложение 10» находим
относительную избыточную температуру в неограниченной пластине ,
.
t0 - начальная температура конструкций для пожара равна 20 °С
Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон будет равна:
где определяется по
формуле;
По
«Методические указания… Приложение 16» находим значение коэффициента снижения
прочности арматуры A-III
Для
определения размеров ядра бетонного сечения необходимо найти значение
Величину -
температура в средней неограниченной пластине находится из «Методические
указания… Приложение 11» при
При
критической температуре бетона на гранитном щебне
Из
«Методические указания… Приложение 10» при находим
Тогда
Несущая
способность колонны при
будет
равна
- коэффициент продольного изгиба, учитывающий
длительность загружения и гибкость бетона принят по «Методические указания… Приложение 15» в зависимости от отношения
.
Так как промежуточное отношение, то применяем метод линейной
интерполяции:
8 |
8,4 |
10 |
1,0 |
0,996 |
0,98 |
3.
Для
При (см. расчет) и
из «Методических
указаний… Приложение 10» находим
где - изменение
температуры при стандартном температурном режиме определяется по формуле:
По «Методическим указаниям… Приложение 16» находим
Так как промежуточное значение, применяем метод линейной
интерполяции:
650 |
656,6 |
700 |
0,30 |
0,2856 |
0,18 |
При
Из
«Методических указаний… Приложение 11»
При и
«Методических
указаний… Приложение 10» находим
Несущая
способность колонны при составляет
- коэффициент продольного изгиба, учитывающий
длительность загружения и гибкость бетона принят по «Методические указания…
Приложение 15» в зависимости от отношения
.
Так как промежуточное отношение, то применяем метод линейной
интерполяции:
8 |
9,48 |
10 |
1,0 |
0,985 |
0,98 |
По результатам расчета строим график снижения несущей способности колонны в условиях пожара:
Определяем фактический предел огнестойкости Поф = 1,83ч = 109 мин
3.3.Расчет предела огнестойкости ригеля Р2-110-26;
Ригель Р2-90-56 двухполочный, размер пролета 5,6м, расчетная нагрузка 90т/м. Вид бетона – на гранитном щебне плотность составляет r=2330кг/м2. Класс бетона В20. Влажность - 2%. Арматура 2 стержня Æ25 мм класса А III. Ширина b=400мм, высота h=450мм.
Определяем нормативную нагрузку:
Конструктивные параметры ригеля:
Находим площадь сечения арматуры (Прил.17 [11])
АS1=982 мм2
Арматура класса А-III, Аs,tot=982 мм2; Rsn=390 МПа; (табл. 19 [4]) Определяем расчетное сопротивление растяжению арматуры:
-
коэффициент надежности по арматуре;
Бетон
класса В20 (табл.12 [4]).
Определяем расчетное сопротивление сжатого бетона;
-коэффициент надежности по бетону.
Изгибающийся момент от действия нормативной нагрузки равен
Для
выполнения дальнейших расчетов задаемся интервалами времени
Для
времени несущая способность
балки равна
Расстояние от центра до расчетной точки
Для
времени по прил.
18 [11] находим размеры сжатой зоны за счет потери прочности наружными слоями
бетона:
По координатам
расположения стрежней арматуры определяем их температуру (прил. 19 [11]) Этим значениям
температур соответствует коэффициент снижения прочности арматурной стали
(прил. 16[11])
тогда:
- для ригелей с
арматурой в один ряд
Высота сжатой зоны бетона равна
Несущая способность ригеля составит
Для
времени находим
(прил.
18 [11]);
Температура арматурных стержней составит (прил. 19[11]);
Соответственно значения коэффициентов снижения прочности арматуры будут равны (прил. 16 [11]);
- для ригелей с арматурой в один ряд
Высота сжатой зоны бетона равна
Тогда несущая способность ригеля будет равна:
Для
времени находим
(прил.
18 [11]);
Температура арматурных стержней составит (прил. 19[11]);
Соответственно значения коэффициентов снижения прочности арматуры будут равны (прил. 16 [11]);
- для ригелей с арматурой в один ряд
Высота сжатой зоны бетона равна
Тогда несущая способность ригеля будет равна:
Для
времени находим
(прил.
18 [11]);
Температура арматурных стержней составит (прил. 19[11]);
Соответственно значения коэффициентов снижения прочности арматуры будут равны (прил. 16 [11]);
- для ригелей с арматурой в один ряд
Высота сжатой зоны бетона равна
Тогда несущая способность ригеля будет равна:
Строим график снижения несущей способности ригеля
Рис.10. Определение предела огнестойкости ригеля.
Определяем
фактический предел огнестойкости .
Таблица. 2
№ пп |
Наименование строительных конструкций |
Принято по расчету |
Обоснование |
Требование по нормам |
Обоснование |
Вывод |
||
|
|
|
|
|||||
1 |
Плита перекрытия ПК6-58.15 |
50,8 |
К0 |
Расчет |
15 |
К0 |
ФЗ № 123 ст. 87 ч. 2 табл. 21 |
Соответствует |
2 |
Ригель Р2-110-26 |
285 |
К0 |
Расчет |
15 |
К0 |
ФЗ № 123 ст. 87 ч. 2 табл. 21 |
Соответствует |
3 |
Колонна КСР-433-29 |
109 |
К0 |
Расчет |
15 |
К0 |
ФЗ № 123 ст. 87 ч. 2 табл. 21 |
Соответствует |
Вывод: Сравнив результаты таблицы
мы определили, - условие
выполняется, следовательно строительные конструкции соответствуют требованиям
нормативных документов.
4.Вывод и технические решения.
При выполнении курсового проекта необходимо было определить фактический предел огнестойкости железобетонных конструкций по «Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов», а также расчетным методом.
Во втором разделе курсового проекта мы определили предел огнестойкости конструкций по пособию [9] путем линейной интерполяции.
Так как мы рассматриваем
железобетонную конструкцию, то продел распространения огня равен нулю. При
сравнении результатов мы определи, что условие - выполняется, следовательно конструкции
соответствуют требованиям нормативных документов.
В третьем разделе курсового проекта мы определи фактический предел огнестойкости железобетонных конструкций расчетным путем.
Сравнив результаты мы
определи, что условие выполняется, следовательно
конструкции соответствуют требованиям нормативных документов.
В результате расчетов мы получили предел огнестойкости железобетонной конструкции двумя способами, где определи, что расчетный метод определения фактического предела огнестойкости на много эффективнее и точнее в отличие от метода определения по «Пособию по определению пределов огнестойкости конструкций пределов распространения огня». Подводя итог по курсовому проекту следует сказать, что предел огнестойкости железобетонных конструкций играет важную роль в проектировании и строительстве зданий и сооружений и является отличительной чертой и характеристикой железобетонных конструкций, а также её поведения в условиях пожара.
Список используемой литературы
1. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [Текст]; федер. закон № 123-ФЗ [Принят Гос. Думой 4 июля 2008 г.. одобр. Советом Федерации 11 июля 2008 г.] – в редакции федер. Закона от 02.07.2013 № 185-ФЗ – Екатеринбург, ООО «Издательство «Калан», 2013 – 140 с. – 500 экз.
2. «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» [Текст] : СП 2.13130.2012. – Утв. приказом МЧС России от 21.11.2012 года № 693 (в ред. Изменения N 1, утв. Приказом МЧС России от 23.10.2013 N 678). – М. : ООО «Издательство «Пожнаука», 2009. – 32 с.
3. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Заголовок: СП 12.13130.2009. – с изм. № 1, утв. Приказом МЧС России от 09.12.2010 г. № 643. // НСИС ПБ № 2 (42), 2012 (электронная версия).
4. «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*». Заголовок: СП 20.13130.2011. – утв. Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787. – М. : ООО «Издательство «Пожнаука», 2009. – 156 с.
5. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур. Актуализированная редакция СНиП 2.03.04-84 [Текст]: СП 27.13330.2011: утв. приказом Министерства регионального развития РФ 28.12.2010: ввод в действие с 20.05.2011 – М.: ОАО «ЦПП», 2010. – 121 с.
6. «Производственные здания. Актуализированная редакция СНиП 31-03-2001». Заголовок: СП 56.13330.2011. – Утвержден Приказом Минрегиона РФ от 30 декабря 2010 г. N 850. – М. : ОАО «ЦПП», 2011.
7.
8. Демехин, В. Н. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре [Текст] :учеб. для слушателей и курсантов пожарно-технических образовательных учреждений МЧС России / В. Н. Демехин, И. Л. Мосалков, Г. Ф. Плюснина, А. Ю. Серков, А. Ю. Фролов, Е. Т. Шурин. – М. : АГПС МЧС России, 2003. – 656 с
9. Пожарная профилактика в строительстве: Учеб. П 46для пожарно-техн. училищ/Б. В Грушевский, Н. Л. Котов, В. И. Сидорук и др. — М.: Стройиздат, 1989.— 368 с: ил.
10. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2080) [Текст] : утв. приказом ЦНИИСК им.Кучеренко Госстроя СССР от 19.12.1984 №351/л. – М. : Стройиздат, 1985. – 59 с.
11. Смирнов В.В., Кошелев А.Ю., Акулов А.Ю., Ожегов Э.А., Шархун С.В. Задачник Расчет пределов огнестойкости железобетонных конструкций: Задачник. – Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России, 2011. – 58 с.