Курсовая работа: Расчет огнестойкости строительных и железобетонных конструкций

d_s = 0,02 м – минимальный диаметр арматуры при толщине защитного слоя 30 мм.

За 45 минут (τ =0.75 часа) в плите перекрытия прогревается слой толщиной (l ):

м

Расстояние до оси арматуры:

мм

Расстояние от внешнего края ребра соседней с рассчитываемой плиты (С) до арматуры рассчитываемой плиты (Р) меньшеl , таким образом, обогрев происходит с трех сторон.

Критическое значение коэффициента условий работы арматуры принимается равное критическому значению относительной нагрузки γ_st =μ=0.95.

Относительное расстояние для критической температуры арматуры при двухстороннем обогреве конструкции:

для плотности сухого бетона 2250 кг/м³ .

Предел огнестойкости по потере несущей способности:

Поскольку вероятность откола наиболее вероятна в тонкостенных конструкциях в зоне сжатия бетона, то в ребрах плит перекрытия хрупкое разрушение маловероятно, таким образом, уменьшение толщины защитного слоя бетона не произойдет. Предел огнестойкости по потере несущей способности плит перекрытия при уровне относительной нагрузки 95% от максимального – составляет 41 минута.

Расчет предела огнестойкости по потере теплоизолирующей способности

Расчет произведен по методике «Рекомендаций по расчету пределов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций» [5]. Потеря теплоизолирующей способности плиты перекрытия наступает при повышении температуры необогреваемой поверхности в среднем на 140 °С. Для расчета принят односторонний одномерный прогрев конструкции при свободном теплоотводе с необогреваемой поверхности. В качестве критической температуры необогреваемой поверхности принята t_cr = 140+20=160 °С. Минимальная толщина полки конструкций данных серий составляет 50 мм.

Относительное расстояние для критического прогрева бетона:

Толщина слоя бетона, прогретого до критической температуры за 45 минут.

Таким образом, конструкция при толщине полки 49 мм не обеспечивает предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности 45 минут. Поскольку х_t > 0.7h_f , то аналитическое определение предела огнестойкости по указанной методике не возможно, он находится по графику.

Предел огнестойкости плиты перекрытия по потере теплоизолирующей способности без учета возможного хрупкого разрушения при толщине полки 49 мм – составляет 30 минут, с учетом набетонки с суммарной толщиной 100 мм – 90 минут.

Предел огнестойкости плит перекрытия по сериям 1.442.1–1 (2) и 1.442.1–5.98 – REI 30. При увеличении суммарной толщины полки с использованием негорючих материалов до суммарной величины 100 мм – REI 45.

При толщине полки 49 мм при пожаре будет происходить хрупкое разрушение бетона. Хрупкого разрушения бетона можно избежать при увеличении толщины полки до 100 мм и уменьшении объемной влажности бетона конструкции менее 2.5%.

Предел огнестойкости может быть увеличен более 45 минут одним из следующих конструктивных решений: установкой проволочной сетки с ячейками 15 мм и диаметром проволоки 1 мм на расстоянии от нагреваемой поверхности не более 5–10 мм; нанесением теплоизолирующей штукатурки толщиной 10–20 мм из легкого бетона по поверхности конструкции; дисперсным армированием бетона у нагреваемой поверхности конструкции на глубину 10–20 мм асбестом (5–7% от массы вяжущего).

Оценка возможности хрупкого разрушения бетона при пожаре одинакова и для колонны.

Класс арматуры АIII соответствует классу арматуры S400. Класс бетона принимаем таким же, как и в плите перекрытия – С 30/37.

Отношение эксцентриситета к высоте сечения: .

Находим расчетные сопротивления бетона и арматуры при нормальных условиях: