double arrow

Расчет фактического предела огнестойкости железобетонных конструкций


Расчет фактического предела огнестойкости деревянной балки покрытия

Определять требования к балке по огнестойкости будем расчетным методом с учетом действующей на балку нормативной нагрузки.

Нормативная нагрузка на 1 погонный метр длины балки:

qn = q × aб / gf = 4.8 × 3 / 1,2 = 12 кН/ м.

В случае, если не известна длина балки, на которой произошло обрушение связей lрс или lрс = 0,5 ∙ L, то кНм, в противном случае кНм.

Изгибающий момент от действия нормативной нагрузки в сечении балки, находящемся на расстоянии lpc :

кНм.

Поперечная сила от нормативной нагрузки:

кН.

От действия силы Qn в опорных сечениях конструкции возникают максимальные касательные напряжения.

Коэффициент изменения прочности по нормальным напряжениям:

,

где W – момент сопротивления для прямоугольного сечения , равный:

W = Вб × h2 / 6 = 120 × 7202 / 6 = 10.38 × 106 мм3 = 10.38 × 10-3 м3;

Rfw – расчетное сопротивление древесины изгибу при нагреве, равное 29 МПа (п. 2.1. [5] для сорта древесины 1).

Определим критическую глубину обугливания, при достижении которой наступает предельное состояние конструкции по огнестойкости (sn = Rfw), при действии нормальных напряжений.

По монограмме п.2.3.1 [5] для числа обогреваемых сторон 3,

h / Вб = 720 / 120 = 6 и hw = 0,224 определяем, что:

zcrw = 0,25 × Вб = 0,25 × 120 = 30 мм (так как найденная точка лежит ниже штрихпунктирной линии).

Коэффициент изменения прочности по касательным напряжениям:

,

где Rfqs – расчетное сопротивление древесины скалыванию, равное 1,2 МПа (п. 2.1. [5]для сорта древесины 1).

Определим критическую глубину обугливания, при достижении которой наступает предельное состояние конструкции по огнестойкости (sn = Rfqs), при действии касательных напряжений.

По монограмме п.2.3.2 [5] для числа обогреваемых сторон 3,

h / Вб = 720 / 120 = 6 и hw = 0,8 определяем, что

zcrа = 0,025 h = 0,025 × 720 = 18 мм.

Из двух значений, zcrw и zcrа , выбираем наименьшее, таким образом

zcr = 18 мм.

Определим время при пожаре от начала воспламенения древесины до наступления предельного состояния конструкции по огнестойкости:

tcr = zcr / u = 18 / 0,6 = 30 мин ,

где u - скорость обугливания древесины, равная для сечения 720х120 мм и клееной древесины 0,6 мм / мин (п.2.2 [5]).

Фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по балке составляют:




Пф = tзо + tcr = 5 + 30 = 35 мин = 0,58 ч ,

где tзо – время задержки обугливания, то есть время при пожаре от начала воздействия температуры на древесину до ее воспламенения, равное 5 мин ([7] стр 21).

lдоп > 25 см для незащищенной древесины [8], что будет соответствовать в соответствии с табл. 1 [4] фактическому классу пожарной опасности конструкций К3.

Поперечный разрез второго пожарного отсека здания, схема связей каркаса, общий вид и поперечный разрез балки, а также технические решения, обеспечивающие огнезащиту опорного узла балки и узлов соединения элементов связей с балкой представлены на рис. 3 - 5 прил.2.


Как правило, предел огнестойкости железобетонной конструкции достигается в результате потери ею несущей способности (обрушения) за счет снижения прочности (температурной ползучести) арматурной стали и бетона при нагревании - достижения первого предельного состояния по огнестойкости [9], либо вследствие потери (утраты) теплоизолирующей способности (прогрева конструкции выше допустимой температуры) - второе предельное состояние конструкции; по огнестойкости, а также в результате потери (утраты) сплошности (целостности, плотности [9]) ограждающей конструкции - третье предельное состояние конструкции по огнестойкости.

Для самонесущих и несущих железобетонных конструкций (конструкций наружных стен, плит покрытия, балок, ферм, колонн) пределы огнестойкости определяют по потере несущей способности.



При определений пределов огнестойкости строительных конструкций в общем случае необходимо решить две части задачи: теплотехническую и статическую. Теплотехническая часть имеет целью определить температуры по сечению конструкции во время воздействия на нее стандартного температурного режима.

В статической части вычисляют изменение несущей способности (прочности) нагретой конструкции с учетом изменения свойств бетона и арматуры при высоких температурах - общая расчетная схема. Затем строят график изменения несущей способности конструкции во времени. Время нагрева конструкции, по истечение которого несущая способность снизится до величины нормативной (рабочей) нагрузки, является пределом ее огнестойкости.

Заказать ✍️ написание учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Сейчас читают про: