Tabelul 2.18
Densitatea betonului ușor? = 1600 kg/m3 cu agregat grosier de argilă expandată, plăci cu goluri rotunde în cantitate de 6 bucăți, plăcile se sprijină liber pe ambele părți.
1. Determinați grosimea efectivă placă cu miez tubular teff pentru aprecierea limitei de rezistență la foc pe baza capacității de izolare termică conform clauzei 2.27 din Manual:
unde este grosimea plăcii, mm;
- - lăţimea plăcii, mm;
- - numărul de goluri, buc.;
- - diametrul golurilor, mm.
- 2. Determinați conform tabelului. 8 Orientări pentru limita de rezistență la foc a unei plăci bazată pe pierderea capacității de izolare termică a unei plăci din piesă grea de beton cu o grosime efectivă de 140 mm:
Limita de rezistență la foc a plăcii bazată pe pierderea capacității de izolare termică
3. Determinați distanța de la suprafața încălzită a plăcii la axa armăturii tijei:
unde este grosimea stratului protector de beton, mm;
- - diametrul fitingurilor de lucru, mm.
- 4. Conform tabelului. 8 Manuale Determinăm limita de rezistență la foc a unei plăci pe baza pierderii capacității portante la a = 24 mm, pentru beton greu și când este susținută pe două laturi.
Limita necesară de rezistență la foc este în intervalul între 1 oră și 1,5 ore, o determinăm prin interpolare liniară:
Limita de rezistență la foc a plăcii fără a lua în considerare factorii de corecție este de 1,25 ore.
- 5. Conform clauzei 2.27 din Manualul pentru determinarea limitei de rezistență la foc plăci tubulare se aplică un factor de reducere de 0,9:
- 6. Determinăm sarcina totală pe placă ca sumă a sarcinilor permanente și temporare:
- 7. Determinați raportul dintre partea cu acțiune lungă a sarcinii și sarcina completă:
8. Factorul de corecție pentru sarcină conform clauzei 2.20 din Manual:
- 9. Conform clauzei 2.18 (partea 1 a) Beneficii, acceptăm coeficientul? pentru fitinguri A-VI:
- 10. Determinăm limita de rezistență la foc a plăcii, ținând cont de coeficienții de sarcină și de armătură:
Limita de rezistență la foc a plăcii în ceea ce privește capacitatea portantă este R 98.
Limita de rezistență la foc a plăcii este considerată a fi cea mai mică dintre două valori - pierderea capacității de izolare termică (180 min) și pierderea capacității portante (98 min).
Concluzie: limita de rezistență la foc a unei plăci de beton armat este REI 98
Pentru a rezolva partea statică a problemei, reducem forma secțiunii transversale a unei plăci de pardoseală din beton armat cu goluri rotunde (Anexa 2, Fig. 6) la cea calculată în formă de T.
Să determinăm momentul încovoietor în mijlocul travei datorită acțiunii sarcinii standard și greutății proprii a plăcii:
Unde q / n– sarcina standard pe 1 metru liniar de placă, egală cu:
Distanța de la suprafața inferioară (încălzită) a panoului până la axa fitingurilor de lucru va fi:
mm,
Unde d– diametrul barelor de armare, mm.
Distanța medie va fi:
mm,
Unde A– aria secțiunii transversale a barei de armare (clauza 3.1.1.), mm 2.
Să determinăm dimensiunile principale ale secțiunii T calculate a panoului:
Lăţime: b f = b= 1,49 m;
Înălţime: h f = 0,5 (h-П) = 0,5 (220 – 159) = 30,5 mm;
Distanța de la suprafața neîncălzită a structurii până la axa barei de armare h o = h – A= 220 – 21 = 199 mm.
Determinăm rezistența și caracteristicile termofizice ale betonului:
Rezistență standard la tracțiune R bn= 18,5 MPa (Tabelul 12 sau clauza 3.2.1 pentru clasa de beton B25);
Factorul de fiabilitate b = 0,83 ;
Rezistența de proiectare a betonului prin rezistența finală R bu = R bn / b= 18,5 / 0,83 = 22,29 MPa;
Coeficient de conductivitate termică t = 1,3 – 0,00035T mier= 1,3 – 0,00035 723 = 1,05 W m -1 K -1 (clauza 3.2.3.),
Unde T mier– temperatura medie în timpul unui incendiu egală cu 723 K;
Căldura specifică CU t = 481 + 0,84T mier= 481 + 0,84 · 723 = 1088,32 J kg -1 K -1 (secțiunea 3.2.3.);
Având în vedere coeficientul de difuzivitate termică:
Coeficienți în funcție de densitatea medie a betonului LA= 39 s 0,5 și LA 1 = 0,5 (clauza 3.2.8, clauza 3.2.9.).
Determinați înălțimea zonei comprimate a plăcii:
Determinăm efortul în armătura de tracțiune din sarcina externăîn conformitate cu adj. 4:
deoarece X t= 8,27 mm h f= 30,5 mm, atunci
Unde La fel de– aria secțiunii transversale totală a barelor de armare în zona de întindere a secțiunii transversale a structurii, egală pentru 5 bare12 mm 563 mm 2 (clauza 3.1.1.).
Să determinăm valoarea critică a coeficientului de modificare a rezistenței oțelului de armare:
,
Unde R su– rezistența de proiectare a armăturii în termeni de rezistență finală, egală cu:
R su = R sn / s= 390 / 0,9 = 433,33 MPa (aici s– factor de fiabilitate pentru armare, luat egal cu 0,9);
R sn– rezistența standard la întindere a armăturii egală cu 390 MPa (Tabelul 19 sau clauza 3.1.2).
Am inteles stcr1. Aceasta înseamnă că tensiunile de la sarcina externă în armătura de tracțiune depășesc rezistența standard a armăturii. Prin urmare, este necesar să se reducă solicitarea de la sarcina externă în armătură. Pentru a face acest lucru, vom crește numărul de bare de armare ale panoului12mm la 6. Apoi A s= 679 10 -6 (secțiunea 3.1.1.).
MPa,
.
Să determinăm temperatura critică de încălzire a armăturii portante în zona de tensiune.
Conform tabelului din clauza 3.1.5. Folosind interpolarea liniară determinăm că pentru armare clasa A-III, oțel grad 35 GS și stcr = 0,93.
t stcr= 475C.
Timpul necesar pentru ca armătura să se încălzească la temperatura critică pentru o placă cu secțiune transversală solidă va fi limita reală de rezistență la foc.
s = 0,96 ore,
Unde X– argument al funcției de eroare Gaussian (Crump) egal cu 0,64 (clauza 3.2.7.) în funcție de valoarea funcției de eroare Gauss (Crump) egală cu:
(Aici t n– temperatura structurii înainte de incendiu este luată egală cu 20С).
Limita reală de rezistență la foc a unei plăci de podea cu goluri rotunde va fi:
P f = 0,9 = 0,960,9 = 0,86 ore,
unde 0,9 este un coeficient care ține cont de prezența golurilor în placă.
Deoarece betonul este un material incombustibil, atunci, evident, clasa reală de risc de incendiu a structurii este K0.
Cel mai comun material în
construcția este din beton armat. Combină armătura din beton și oțel,
dispuse rațional într-o structură pentru a absorbi forțele de tracțiune și compresiune
efort.
Betonul rezistă bine la compresiune și
mai rău - entorsă. Această caracteristică a betonului este nefavorabilă pentru îndoire și
elemente întinse. Cele mai comune elemente de construcție flexibile
sunt plăci și grinzi.
Pentru a compensa nefavorabile
procesele de beton, structurile sunt de obicei armate cu armare din oțel. Consolida
plăci cu plase sudate formate din tije amplasate în două reciproc
direcții perpendiculare. Grilele sunt așezate în plăci în așa fel încât
tijele armăturii lor de lucru au fost amplasate de-a lungul travei și percepute
forțele de tracțiune care apar în structuri la îndoirea sub sarcină, în
în conformitate cu diagrama sarcinilor de încovoiere.
ÎN
condiţiile de incendiu la care sunt expuse plăcile temperatura ridicata de desubt,
scăderea capacităţii portante a acestora se produce în principal datorită scăderii în
rezistența armăturii de tracțiune încălzite. De obicei, astfel de elemente
sunt distruse ca urmare a formării unei balamale din plastic în secțiune cu
moment de încovoiere maxim datorită rezistenței reduse la tracțiune
armătură de tracțiune încălzită la valoarea tensiunilor de funcționare în secțiunea sa transversală.
Asigurarea protecției împotriva incendiilor
siguranța clădirii necesită rezistență crescută la foc și siguranță la foc
structuri din beton armat. Pentru aceasta sunt utilizate următoarele tehnologii:
- armarea plăcilor
numai rame tricotate sau sudate și nu tije individuale slăbite; - pentru a evita flambajul armăturii longitudinale atunci când este încălzită
în timpul unui incendiu este necesar să se asigure armătură structurală cu cleme sau
bare transversale; - grosimea stratului protector inferior al betonului de podea ar trebui să fie
suficient încât să nu se încălzească mai mult de 500°C și după un incendiu nu
a influențat funcționarea în siguranță a structurii în continuare.
Cercetările au stabilit că la limita normalizată de rezistență la foc R=120, grosimea
stratul de protecție din beton trebuie să fie de cel puțin 45 mm, la R=180 - cel puțin 55 mm,
la R=240 - nu mai puțin de 70 mm; - V strat protector beton la o adâncime de 15–20 mm de la fund
suprafața podelei trebuie să fie prevăzută cu plasă de armare anti-așchii
realizat din sârmă cu diametrul de 3 mm cu dimensiunea ochiului de 50–70 mm, reducând intensitatea
distrugerea explozivă a betonului; - consolidarea secțiunilor de susținere a planșeelor transversale cu pereți subțiri
armare neprevazuta in calculele obisnuite; - cresterea limitei de rezistenta la foc datorita dispozitiei placilor,
sprijinit de-a lungul conturului; - utilizarea tencuielilor speciale (folosind azbest și
perlit, vermiculit). Chiar și cu dimensiuni mici ale unor astfel de tencuieli (1,5 - 2 cm)
rezistența la foc a plăcilor din beton armat crește de câteva ori (2 - 5); - creșterea limitei de rezistență la foc datorită unui plafon suspendat;
- protecția componentelor și îmbinărilor structurilor cu un strat de beton cu cerințele
limita de rezistenta la foc.
Aceste măsuri vor asigura siguranța la incendiu adecvată a clădirii.
Structura din beton armat va dobandi rezistenta la foc necesara si
Siguranța privind incendiile.
Cărți folosite:
1.Clădiri și structuri și sustenabilitatea acestora
in caz de incendiu. Academia de Stat pentru Pompieri a Ministerului Situațiilor de Urgență din Rusia, 2003
2. MDS 21-2.2000.
Recomandări metodologice pentru calculul rezistenței la foc a structurilor din beton armat.
- M.: Întreprinderea Unitară de Stat „NIIZhB”, 2000. - 92 p.
După cum sa menționat mai sus, limita de rezistență la foc a structurilor din beton armat la încovoiere poate apărea din cauza încălzirii armăturii de lucru situate în zona de tensiune la o temperatură critică.
În acest sens, calculul rezistenței la foc a unei plăci de pardoseală cu miez gol va fi determinat de timpul de încălzire a armăturii de lucru întinse la temperatura critică.
Secțiunea transversală a plăcii este prezentată în Fig. 3.8.
b p b p b p b p b p
h h 0
A s
Fig.3.8. Secțiune transversală de proiectare a unei plăci de podea cu miez gol
Pentru a calcula placa, secțiunea transversală a acesteia este redusă la o secțiune în T (Fig. 3.9).
b´ f
X tem ≤h´ f
h´ f
h h 0
X tem >h´ f
A s
a∑b R
Fig.3.9. Secțiune în T a unei plăci cu miez gol pentru calcularea rezistenței la foc
Urmare
calculul limitei de rezistență la foc a elementelor plane flexibile din beton armat tubular
3. Dacă, atunci s , tem determinat de formula
Unde în schimb b folosit ;
Dacă
, atunci trebuie recalculat folosind formula:
Conform 3.1.5 se determină t s , cr(temperatura critica).
Funcția de eroare gaussiană este calculată folosind formula:
Conform 3.2.7, se găsește argumentul funcției gaussiene.
Limita de rezistență la foc P f se calculează folosind formula:
Exemplul nr. 5.
Dat. O placă de podea cu miez gol, sprijinită liber pe două laturi. Dimensiuni sectiune: b=1200 mm, lungime de lucru l= 6 m, înălțimea secțiunii h= 220 mm, grosimea stratului protector A l = 20 mm, armatura de tractiune clasa A-III, 4 tije Ø14 mm; beton greu clasa B20 pe calcar zdrobit, greutatea conținutului de umiditate al betonului w = 2%, densitate medie beton uscat ρ 0s= 2300 kg/m 3, diametru gol d n = 5,5 kN/m.
Defini limita reală de rezistență la foc a plăcii.
Soluţie:
Pentru beton clasa B20 R bn= 15 MPa (clauza 3.2.1.)
R bu= R bn /0,83 = 15/0,83 = 18,07 MPa
Pentru clasa de armare A-III R sn = 390 MPa (clauza 3.1.2.)
R su= R sn /0,9 = 390/0,9 = 433,3 MPa
A s= 615 mm 2 = 61510 -6 m 2
Caracteristicile termofizice ale betonului:
λ tem = 1,14 – 0,00055450 = 0,89 W/(m·˚С)
cu tem = 710 + 0,84450 = 1090 J/(kg·˚С)
k= 37,2 p.3.2.8.
k 1 = 0,5 p.3.2.9. .
Limita reală de rezistență la foc este determinată:
Luând în considerare golurile plăcii, limita reală de rezistență la foc trebuie înmulțită cu un factor de 0,9 (clauza 2.27.).
Literatură
Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. „Clădiri, structuri și stabilitatea acestora în caz de incendiu.” Manual pentru studierea disciplinei – Irkutsk: Ministerul Afacerilor Interne al VSI al Rusiei, 2002. – 191 p.
Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. Constructia unei cladiri. Carte de referință pentru disciplina „Clădiri, structuri și stabilitatea lor în caz de incendiu”. – Irkutsk: Institutul de Cercetare All-Rusian al Ministerului Afacerilor Interne al Rusiei, 2001. – 73 p.
Mosalkov I.L. și altele.Rezistența la foc a structurilor de construcție: M.: ZAO „Spetstekhnika”, 2001. - 496 p., ilus.
Yakovlev A.I. Calculul rezistenței la foc structuri de constructii. – M.: Stroyizdat, 1988.- 143 p., ill.
Shelegov V.G., Cernov Yu.L. „Clădiri, structuri și stabilitatea acestora în caz de incendiu.” Un ghid pentru finalizarea unui proiect de curs. – Irkutsk: VSI Ministerul Afacerilor Interne al Rusiei, 2002. – 36 p.
Un manual pentru determinarea limitelor de rezistență la foc ale structurilor, limitele de propagare a incendiului prin structuri și grupuri de materiale de inflamabilitate (la SNiP II-2-80), TsNIISK im. Kucherenko. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 p.
GOST 27772-88: Produse laminate pentru construcția de structuri din oțel. Sunt comune specificatii tehnice/ Gosstroy URSS. – M., 1989
SNiP 2.01.07-85*. Încărcări și impacturi/Gosstroy URSS. – M.: CITP Gosstroy URSS, 1987. – 36 p.
GOST 30247.0 – 94. Structuri de constructii. Metode de testare a rezistenței la foc. Cerințe generale.
SNiP 2.03.01-84*. Structuri din beton și beton armat / Ministerul Construcțiilor din Rusia. – M.: GP TsPP, 1995. – 80 p.
1BOARDSHIP – o structură pe mal cu o fundație înclinată special construită ( alunec), unde este așezată și construită carena navei.
2 Pasaj superior – un pod peste trasee terestre (sau peste o rută terestră) unde se intersectează. Mișcarea de-a lungul acestora este asigurată la diferite niveluri.
3SUPLIMENTARE – o structură sub formă de pod pentru a transporta o potecă peste alta în punctul de intersecție a acestora, pentru acostarea navelor și, de asemenea, în general, pentru a crea un drum la o anumită înălțime.
4 REZERVOR DE DEPOZITARE - recipient pentru lichide și gaze.
5 SUPORT DE GAZ– o instalație pentru primirea, stocarea și distribuirea gazelor în rețeaua de gazoduct.
6furnal- un cuptor cu ax pentru topirea fontei din minereu de fier.
7Temperatura critica– temperatura la care rezistența metalică standard R un scade la valoarea tensiunii standard n din sarcina externă asupra structurii, adică. la care are loc pierderea capacităţii portante.
8 Diblu - o tijă de lemn sau metal utilizată pentru a fixa părți ale structurilor din lemn.
Structurile din beton armat, datorită neinflamabilității și conductivității termice relativ scăzute, rezistă destul de bine efectelor factorilor de incendiu agresivi. Cu toate acestea, ei nu pot rezista focului la infinit. Structurile moderne din beton armat, de regulă, sunt realizate din pereți subțiri, fără o legătură monolitică cu alte elemente ale clădirii, ceea ce limitează capacitatea acestora de a-și îndeplini funcțiile operaționale în condiții de incendiu la 1 oră și uneori mai puțin. Structurile din beton armat umezit au o limită de rezistență la foc și mai mică. Dacă o creștere a conținutului de umiditate al unei structuri la 3,5% crește limita de rezistență la foc, atunci o creștere suplimentară a conținutului de umiditate al betonului cu o densitate mai mare de 1200 kg/m 3 în timpul unui incendiu de scurtă durată poate provoca o explozie. de beton și distrugerea rapidă a structurii.
Limita de rezistență la foc a unei structuri din beton armat depinde de dimensiunile secțiunii sale transversale, de grosimea stratului de protecție, de tipul, cantitatea și diametrul armăturii, de clasa betonului și de tipul de agregat, de sarcina asupra structurii. și schema de sprijin al acesteia.
Limita de rezistenta la foc a structurilor de inchidere prin incalzirea suprafetei opuse focului cu 140°C (pardoseli, pereti, compartimentari) depinde de grosimea acestora, tipul de beton si umiditatea acestuia. Odată cu creșterea grosimii și scăderea densității betonului, limita de rezistență la foc crește.
Limita de rezistență la foc bazată pe pierderea capacității portante depinde de tipul și structura statică de susținere a structurii. Elementele de îndoire simplu susținute cu o singură travă (plăci de grinzi, panouri și podele, grinzi, grinzi) sunt distruse în caz de incendiu ca urmare a încălzirii armăturii longitudinale inferioare de lucru la temperatura critică maximă. Limita de rezistență la foc a acestor structuri depinde de grosimea stratului protector al armăturii inferioare de lucru, de clasa de armătură, de sarcina de lucru și de conductibilitatea termică a betonului. Pentru grinzi și pane, limita de rezistență la foc depinde și de lățimea secțiunii.
Cu aceiași parametri de proiectare, limita de rezistență la foc a grinzilor este mai mică decât cea a plăcilor, deoarece, în caz de incendiu, grinzile sunt încălzite pe trei părți (din partea inferioară și pe două fețe laterale), iar plăcile sunt încălzite numai din suprafata de jos.
Cel mai bun oțel de armare din punct de vedere al rezistenței la foc este oțelul de clasa A-III, clasa 25G2S. Temperatura critică a acestui oțel în momentul atingerii limitei de rezistență la foc a structurii încărcate sarcina de reglementare, este 570°C.
Planșele precomprimate cu goluri mari produse în fabrică din beton greu cu strat de protecție de 20 mm și armături din tijă din oțel clasa A-IV au o limită de rezistență la foc de 1 oră, ceea ce permite utilizarea acestor pardoseli în clădirile rezidențiale.
Plăcile și panourile de secțiune plină din beton armat obișnuit cu un strat protector de 10 mm au limite de rezistență la foc: armătură din oțel clasele A-Işi A-II - 0,75 ore; A-III (gradul 25G2S) - 1 linguriță.
În unele cazuri, structurile flexibile cu pereți subțiri (panouri și tablă goale și nervurate, bare transversale și grinzi cu o lățime a secțiunii de 160 mm sau mai puțin, fără cadre verticale la suporturi) se pot prăbuși prematur în cazul unui incendiu de-a lungul secțiunii oblice la suporturi. Acest tip de distrugere este prevenit prin instalarea de cadre verticale cu o lungime de cel putin 1/4 din trava pe zonele de sustinere a acestor structuri.
Plăcile susținute de-a lungul conturului au o limită de rezistență la foc semnificativ mai mare decât elementele simple îndoibile. Aceste plăci sunt armate cu armătură de lucru în două direcții, astfel încât rezistența lor la foc depinde în plus de raportul de armătură în intervalele scurte și lungi. Pentru plăcile pătrate având acest raport egal cu unitatea, temperatura critică a armăturii la începutul limitei de rezistență la foc este de 800°C.
Pe măsură ce raportul de aspect al plăcii crește, temperatura critică scade și, prin urmare, scade și limita de rezistență la foc. Cu rapoarte de aspect mai mari de patru, limita de rezistență la foc este aproape egală cu limita de rezistență la foc a plăcilor sprijinite pe două laturi.
Grinzile și plăcile de grinzi nedeterminate static, atunci când sunt încălzite, își pierd capacitatea portantă ca urmare a distrugerii secțiunilor de susținere și de deschidere. Secțiunile din travee sunt distruse ca urmare a scăderii rezistenței armăturii longitudinale inferioare, iar secțiunile de susținere sunt distruse ca urmare a pierderii rezistenței betonului în zona inferioară comprimată, care este încălzită la temperaturi ridicate. Viteza de încălzire a acestei zone depinde de dimensiunile secțiunii transversale, prin urmare rezistența la foc a plăcilor de grinzi static nedeterminate depinde de grosimea lor, iar cea a grinzilor de lățimea și înălțimea secțiunii. La dimensiuni mari secțiune transversală, limita de rezistență la foc a structurilor luate în considerare este semnificativ mai mare decât cea a structurilor determinate static (grinzi și plăci simple susținute cu o singură travă), iar în unele cazuri (pentru plăci cu grinzi groase, pentru grinzi cu armătură de susținere superioară puternică). ) practic nu depinde de grosimea stratului protector la armătura inferioară longitudinală.
Coloane. Limita de rezistență la foc a stâlpilor depinde de modelul de aplicare a sarcinii (centrale, excentrice), dimensiunile secțiunii transversale, procentul de armătură, tipul de agregat grosier de beton și grosimea stratului protector al armăturii longitudinale.
Distrugerea stâlpilor la încălzire are loc ca urmare a scăderii rezistenței armăturii și a betonului. Aplicarea de sarcină excentrică reduce rezistența la foc a coloanelor. Dacă sarcina este aplicată cu o excentricitate mare, atunci rezistența la foc a coloanei va depinde de grosimea stratului protector al armăturii de întindere, adică. Natura funcționării unor astfel de stâlpi atunci când sunt încălzite este aceeași cu cea a grinzilor simple. Rezistența la foc a unei coloane cu o excentricitate mică se apropie de rezistența la foc a coloanelor comprimate central. Stâlpii din beton pe piatră spartă de granit au o rezistență la foc mai mică (cu 20%) decât coloanele de pe calcar zdrobit. Acest lucru se explică prin faptul că granitul începe să se prăbușească la o temperatură de 573 ° C, iar calcarul începe să se prăbușească la o temperatură de 800 ° C.
Ziduri. În timpul incendiilor, de regulă, pereții sunt încălziți pe o parte și, prin urmare, se îndoaie fie spre foc, fie spre direcție inversă. Peretele se transformă dintr-o structură comprimată central într-una comprimată excentric cu excentricitate crescândă în timp. În aceste condiții, rezistența la foc pereți portanti depinde în mare măsură de sarcină și grosimea acestora. Pe măsură ce sarcina crește și grosimea peretelui scade, limita de rezistență la foc scade și invers.
Odată cu creșterea numărului de etaje ale clădirilor, sarcina pe pereți crește, prin urmare, pentru a asigura rezistența necesară la foc, grosimea pereților transversali portanti în clădirile de locuit este luată egală (mm): în 5.. Clădiri cu 9 etaje - 120, 12 etaje - 140, 16 etaje - 160, în clădiri cu o înălțime mai mare de 16 etaje - 180 sau mai mult.
Panourile de perete exterior autoportante cu un singur strat, dublu și trei straturi sunt supuse unor sarcini ușoare, astfel încât rezistența la foc a acestor pereți satisface de obicei cerințele de siguranță la incendiu.
Capacitatea portantă a pereților la temperaturi ridicate este determinată nu numai de modificările caracteristicilor de rezistență ale betonului și oțelului, ci în principal de deformabilitatea elementului în ansamblu. Rezistența la foc a pereților este determinată, de regulă, de pierderea capacității portante (distrugerea) în stare încălzită; semnul încălzirii unei suprafețe de perete „rece” la 140° C nu este tipic. Limita de rezistență la foc depinde de sarcina de lucru (factorul de siguranță al structurii). Distrugerea pereților din cauza impactului unilateral are loc conform uneia dintre cele trei scheme:
- 1) cu dezvoltare ireversibilă deformarea către suprafața încălzită a peretelui și distrugerea acestuia la mijlocul înălțimii din cauza primului sau al doilea caz de comprimare excentrică (armătură peste armătură sau beton „rece”);
- 2) cu elementul deflectând la început în sensul de încălzire, iar la etapa finală în sens invers; distrugere - la mijlocul înălțimii pe beton încălzit sau pe armătură „rece” (întinsă);
- 3) cu o direcție variabilă de deformare, ca în schema 1, dar distrugerea peretelui are loc în zonele de sprijin de-a lungul betonului suprafeței „rece” sau de-a lungul secțiunilor oblice.
Primul model de defecțiune este tipic pentru pereții flexibili, al doilea și al treilea - pentru pereții cu mai puțină flexibilitate și cei susținuți pe platformă. Dacă limitați libertatea de rotație a secțiunilor de susținere ale peretelui, așa cum este cazul suportului de platformă, deformabilitatea acestuia scade și deci limita de rezistență la foc crește. Astfel, suportul platformei pereților (pe planuri nedeplasabile) a crescut limita de rezistență la foc de o medie de două ori față de suportul cu balamale, indiferent de modelul de distrugere al elementului.
Reducerea procentului de armătură a peretelui cu suport articulat reduce limita de rezistență la foc; cu suportul platformei, o modificare a limitelor obișnuite ale armăturii pereților nu are practic niciun efect asupra rezistenței la foc a acestora. Când un perete este încălzit simultan din ambele părți (pereți interiori), nu suferă o deformare termică, structura continuă să lucreze la compresie centrală și, prin urmare, limita de rezistență la foc nu este mai mică decât în cazul încălzirii unilaterale.
Principii de bază pentru calcularea rezistenței la foc a structurilor din beton armat
Rezistența la foc a structurilor din beton armat se pierde, de regulă, ca urmare a pierderii capacității portante (prăbușire) din cauza scăderii rezistenței, dilatare termicăși fluajul de temperatură a armăturii și a betonului atunci când este încălzit, precum și datorită încălzirii suprafeței care nu este în fața focului cu 140 ° C. Pe baza acestor indicatori, limita de rezistență la foc a structurilor din beton armat poate fi găsită prin calcul.
În general, calculul constă din două părți: termică și statică.
În partea de inginerie termică, temperatura este determinată de-a lungul secțiunii transversale a structurii în timpul încălzirii acesteia conform standardului conditii de temperatura. În partea statică se calculează capacitatea portantă (rezistența) structurii încălzite. Apoi se construiește un grafic (Fig. 3.7) al scăderii capacității sale portante în timp. Folosind acest grafic, se găsește limita de rezistență la foc, adică timp de încălzire, după care capacitate portantă structura va fi redusă la sarcina de lucru, adică. când are loc egalitatea: M rt (N rt) = M n (M n), unde M rt (N rt) este capacitatea portantă a structurii de încovoiere (comprimată sau comprimată excentric);
M n (M n), - momentul încovoietor (forța longitudinală) de la sarcina standard sau altă sarcină de lucru.