Pagpapasiya ng mga limitasyon ng paglaban sa sunog ng reinforced concrete columns. LLC kumpanya ng produksyon ng arkitektura Pagtukoy ng limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga reinforced concrete structures

Ang mga reinforced concrete structures, dahil sa kanilang non-flammability at medyo mababa ang thermal conductivity, ay lumalaban sa mga epekto ng agresibong mga salik ng sunog. Gayunpaman, hindi nila maaaring labanan ang apoy nang walang hanggan. Ang mga modernong reinforced kongkreto na istruktura, bilang panuntunan, ay gawa sa manipis na mga dingding, na walang monolitik na koneksyon sa iba pang mga elemento ng gusali, na naglilimita sa kanilang kakayahang isagawa ang kanilang mga pag-andar sa pagpapatakbo sa mga kondisyon ng sunog sa 1 oras, at kung minsan ay mas kaunti. Ang moistened reinforced concrete structures ay may mas mababang limitasyon sa paglaban sa sunog. Kung ang pagtaas ng moisture content ng isang istraktura sa 3.5% ay nagpapataas sa limitasyon ng paglaban sa sunog, kung gayon ang karagdagang pagtaas sa moisture content ng kongkreto na may density na higit sa 1200 kg/m 3 sa panahon ng panandaliang sunog ay maaaring magdulot ng pagsabog. ng kongkreto at mabilis na pagkasira ng istraktura.

Ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng isang reinforced concrete structure ay nakasalalay sa mga sukat ng cross-section nito, ang kapal ng protective layer, ang uri, dami at diameter ng reinforcement, ang klase ng kongkreto at ang uri ng pinagsama-samang, ang load sa istraktura at ang scheme ng suporta nito.

Ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga nakapaloob na istruktura kapag pinainit sa 140°C sa ibabaw na kabaligtaran ng apoy (mga sahig, dingding, partisyon) ay depende sa kanilang kapal, uri ng kongkreto at moisture content nito. Sa pagtaas ng kapal at pagbaba ng density ng kongkreto, ang limitasyon ng paglaban sa sunog ay tumataas.

Ang limitasyon ng paglaban sa sunog batay sa pagkawala kapasidad ng tindig depende sa uri at static na schema pagsuporta sa istraktura. Ang mga single-span na sinusuportahan lamang ng mga elemento ng baluktot (beam slab, panel at floor deck, beam, girder) ay nawasak sakaling magkaroon ng sunog bilang resulta ng pag-init ng longitudinal lower working reinforcement sa limitasyon. kritikal na temperatura. Ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga istrukturang ito ay nakasalalay sa kapal ng proteksiyon na layer ng mas mababang reinforcement na nagtatrabaho, ang klase ng reinforcement, ang working load at ang thermal conductivity ng kongkreto. Para sa mga beam at purlin, ang limitasyon ng paglaban sa sunog ay nakasalalay din sa lapad ng seksyon.

Sa parehong mga parameter ng disenyo, ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga beam ay mas mababa kaysa sa mga slab, dahil sa kaganapan ng sunog, ang mga beam ay pinainit sa tatlong panig (mula sa ibaba at dalawang gilid na mukha), at ang mga slab ay pinainit lamang mula sa ilalim na ibabaw.

Ang pinakamahusay na reinforcing steel sa mga tuntunin ng paglaban sa sunog ay class A-III steel grade 25G2S. Ang kritikal na temperatura ng bakal na ito sa sandaling maabot ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng isang istraktura na puno ng isang karaniwang pagkarga ay 570°C.

Ang malalaking guwang na prestressed deck na ginawa ng pabrika ay gawa sa mabibigat na kongkreto na may proteksiyon na layer na 20 mm at ang rod reinforcement na gawa sa class A-IV steel ay may limitasyon sa paglaban sa sunog na 1 oras, na nagpapahintulot sa paggamit ng mga deck na ito sa mga gusali ng tirahan.

Ang mga slab at panel ng solid section na gawa sa ordinaryong reinforced concrete na may protective layer na 10 mm ay may mga limitasyon sa paglaban sa sunog: steel reinforcement mga klase A-I at A-II - 0.75 oras; A-III (grade 25G2S) - 1 tsp.

Sa ilang mga kaso, manipis na pader na nababaluktot na istruktura (mga guwang at may ribed na panel at decking, mga crossbar at beam na may lapad ng seksyon na 160 mm o mas mababa, nang walang patayong mga frame sa mga suporta) sa ilalim ng impluwensya ng apoy ay maaaring gumuho nang wala sa panahon kasama ang pahilig na seksyon sa mga suporta. Ang ganitong uri ng pagkasira ay pinipigilan sa pamamagitan ng pag-install ng mga patayong frame na may haba na hindi bababa sa 1/4 ng span sa mga sumusuportang lugar ng mga istrukturang ito.

Ang mga slab na sinusuportahan sa kahabaan ng contour ay may limitasyon sa paglaban sa sunog na mas mataas kaysa sa mga simpleng bagay na nababaluktot. Ang mga slab na ito ay pinalalakas ng gumaganang reinforcement sa dalawang direksyon, kaya ang kanilang paglaban sa sunog ay depende din sa ratio ng reinforcement sa maikli at mahabang span. Para sa mga parisukat na slab na may ganitong ratio na katumbas ng pagkakaisa, ang kritikal na temperatura ng reinforcement kapag naabot ang limitasyon ng paglaban sa sunog ay 800°C.

Habang tumataas ang aspect ratio ng slab, bumababa ang kritikal na temperatura, at samakatuwid ay bumababa rin ang limitasyon ng paglaban sa sunog. Sa mga aspect ratio na higit sa apat, ang limitasyon ng paglaban sa sunog ay halos katumbas ng limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga slab na sinusuportahan sa dalawang panig.

Ang mga statically indeterminate beam at beam slab, kapag pinainit, nawawala ang kanilang kapasidad na nagdadala ng pagkarga bilang resulta ng pagkasira ng mga seksyon ng pagsuporta at span. Ang mga seksyon sa span ay nawasak bilang isang resulta ng isang pagbawas sa lakas ng mas mababang longitudinal reinforcement, at ang mga sumusuporta sa mga seksyon ay nawasak bilang isang resulta ng pagkawala ng kongkretong lakas sa mas mababang compressed zone, na pinainit sa mataas na temperatura. Ang rate ng pag-init ng zone na ito ay depende sa laki cross section, samakatuwid, ang paglaban ng sunog ng mga statically indeterminate beam slab ay nakasalalay sa kanilang kapal, at mga beam - sa lapad at taas ng seksyon. Sa malalaking sukat cross-section, ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga istrukturang isinasaalang-alang ay makabuluhang mas mataas kaysa sa mga istrukturang natukoy sa statically (single-span na sinusuportahan lamang ng mga beam at slab), at sa ilang mga kaso (para sa mga makapal na beam slab, para sa mga beam na may malakas na pampalakas sa itaas na suporta. ) ay halos hindi nakadepende sa kapal ng proteksiyon na layer sa longitudinal lower reinforcement.

Mga hanay. Ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga haligi ay nakasalalay sa pattern ng aplikasyon ng pagkarga (gitna, sira-sira), mga cross-sectional na sukat, porsyento ng reinforcement, uri ng coarse concrete aggregate at kapal ng protective layer ng longitudinal reinforcement.

Ang pagkasira ng mga haligi kapag pinainit ay nangyayari bilang isang resulta ng pagbawas sa lakas ng reinforcement at kongkreto. Ang eccentric load application ay binabawasan ang paglaban sa sunog ng mga haligi. Kung ang pag-load ay inilapat na may malaking eccentricity, kung gayon ang paglaban ng sunog ng haligi ay depende sa kapal ng proteksiyon na layer ng tensile reinforcement, i.e. Ang likas na katangian ng pagpapatakbo ng naturang mga haligi kapag pinainit ay kapareho ng sa mga simpleng beam. Ang paglaban sa sunog ng isang haligi na may maliit na eccentricity ay lumalapit sa paglaban ng apoy ng mga naka-center na naka-compress na mga haligi. Ang mga haligi na gawa sa kongkreto sa durog na granite ay may mas kaunting paglaban sa sunog (20%) kaysa sa mga haligi sa dayap na durog na bato. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang granite ay nagsisimulang bumagsak sa temperatura na 573 ° C, at ang limestone ay nagsisimulang bumagsak sa temperatura na 800 ° C.

Mga pader. Sa panahon ng sunog, bilang panuntunan, ang mga dingding ay pinainit sa isang gilid at samakatuwid ay yumuko alinman sa apoy o sa kabaligtaran na direksyon. Ang pader ay lumiliko mula sa isang centrally compressed na istraktura patungo sa isang eccentrically compressed na may pagtaas ng eccentricity sa paglipas ng panahon. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, paglaban sa sunog mga pader na nagdadala ng pagkarga higit sa lahat ay nakasalalay sa pagkarga at kanilang kapal. Habang tumataas ang load at bumababa ang kapal ng pader, bumababa ang limitasyon ng paglaban nito sa sunog, at kabaliktaran.

Sa pagtaas ng bilang ng mga palapag ng mga gusali, ang pag-load sa mga dingding ay tumataas, samakatuwid, upang matiyak ang kinakailangang paglaban sa sunog, ang kapal ng mga nakahalang na pader na nagdadala ng pagkarga sa mga gusali ng tirahan ay kinukuha ng pantay (mm): sa 5.. 9 na palapag na gusali - 120, 12 palapag - 140, 16 palapag - 160 , sa mga gusaling may taas na higit sa 16 na palapag - 180 o higit pa.

Ang single-layer, double-layer at three-layer na self-supporting external wall panels ay napapailalim sa magaan na pagkarga, kaya ang paglaban sa sunog ng mga pader na ito ay kadalasang nakakatugon sa mga kinakailangan sa kaligtasan ng sunog.

Ang kapasidad ng pagkarga ng mga pader sa ilalim ng mataas na temperatura ay tinutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng mga pagbabago sa mga katangian ng lakas ng kongkreto at bakal, ngunit higit sa lahat sa pamamagitan ng deformability ng elemento sa kabuuan. Ang paglaban sa sunog ng mga pader ay tinutukoy, bilang isang panuntunan, sa pamamagitan ng pagkawala ng kapasidad na nagdadala ng pagkarga (pagkasira) sa isang pinainit na estado; ang tanda ng pag-init ng "malamig" na ibabaw ng dingding sa 140° C ay hindi pangkaraniwan. Ang limitasyon ng paglaban sa sunog ay depende sa working load (ang safety factor ng istraktura). Ang pagkawasak ng mga pader mula sa unilateral na epekto ay nangyayari ayon sa isa sa tatlong mga scheme:

1) na may hindi maibabalik na pag-unlad ng pagpapalihis patungo sa pinainit na ibabaw ng dingding at ang pagkawasak nito sa gitna ng taas dahil sa una o pangalawang kaso ng sira-sira na compression (over heated reinforcement o "cold" concrete);
2) na may elemento na nagpapalihis sa simula sa direksyon ng pag-init, at sa huling yugto sa kabaligtaran na direksyon; pagkasira - sa gitna ng taas sa pinainit na kongkreto o sa "malamig" (nakaunat) na pampalakas;
3) na may isang variable na direksyon ng pagpapalihis, tulad ng sa scheme 1, ngunit ang pagkawasak ng pader ay nangyayari sa mga zone ng suporta kasama ang kongkreto ng "malamig" na ibabaw o kasama ang mga pahilig na seksyon.

Ang unang pattern ng pagkabigo ay tipikal para sa nababaluktot na mga pader, ang pangalawa at pangatlo - para sa mga pader na may mas kaunting kakayahang umangkop at mga sinusuportahang platform. Kung nililimitahan mo ang kalayaan ng pag-ikot ng mga sumusuporta sa mga seksyon ng dingding, tulad ng kaso sa suporta sa platform, ang deformability nito ay bumababa at samakatuwid ang limitasyon ng paglaban sa sunog ay tumataas. Kaya, ang suporta sa platform ng mga pader (sa mga hindi naililipat na eroplano) ay nadagdagan ang limitasyon ng paglaban sa sunog sa average na dalawang beses kumpara sa hinged na suporta, anuman ang pattern ng pagkasira ng elemento.

Ang pagbabawas ng porsyento ng pampalakas sa dingding na may hinged support ay binabawasan ang limitasyon ng paglaban sa sunog; na may suporta sa platform, ang pagbabago sa karaniwang mga limitasyon ng pampalakas sa dingding ay halos walang epekto sa kanilang paglaban sa sunog. Kapag ang pader ay pinainit sa magkabilang panig nang sabay-sabay ( panloob na mga dingding) hindi ito nakakaranas ng pagpapalihis ng temperatura, ang istraktura ay patuloy na gumagana sa gitnang compression at samakatuwid ang limitasyon ng paglaban sa sunog ay hindi mas mababa kaysa sa kaso ng isang panig na pag-init.

Mga pangunahing prinsipyo para sa pagkalkula ng paglaban sa sunog reinforced concrete structures

Ang paglaban sa sunog ng reinforced concrete structures ay nawala, bilang isang panuntunan, bilang isang resulta ng pagkawala ng load-bearing capacity (collapse) dahil sa pagbaba ng lakas, thermal expansion at temperatura creep ng reinforcement at kongkreto kapag pinainit, pati na rin dahil sa pag-init ng ibabaw na hindi nakaharap sa apoy ng 140 ° C. Ayon sa mga tagapagpahiwatig na ito - Ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga reinforced concrete structures ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagkalkula.

Sa pangkalahatan, ang pagkalkula ay binubuo ng dalawang bahagi: thermal at static.

Sa bahagi ng thermal engineering, ang temperatura ay tinutukoy sa buong cross section ng istraktura sa panahon ng pag-init nito ayon sa karaniwang temperatura ng rehimen. Sa static na bahagi, ang kapasidad na nagdadala ng pagkarga (lakas) ng pinainit na istraktura ay kinakalkula. Pagkatapos ay iginuhit ang isang graph (Larawan 3.7) para sa pagbaba ng kapasidad nitong nagdadala ng pagkarga sa paglipas ng panahon. Gamit ang graph na ito, ang limitasyon ng paglaban sa sunog ay matatagpuan, i.e. oras ng pag-init, pagkatapos kung saan ang kapasidad na nagdadala ng pagkarga ng istraktura ay bababa sa gumaganang pagkarga, i.e. kapag naganap ang pagkakapantay-pantay: M rt (N rt) = M n (M n), kung saan ang M rt (N rt) ay ang load-bearing capacity ng bending (compressed o eccentrically compressed) na istraktura;

M n (M n), - baluktot na sandali (paayon na puwersa) mula sa pamantayan o iba pang gumaganang pagkarga.

SA TANONG NG PAGKUKULANG NG BEAMLESS FLOORS PARA SA FIRE RESISTANCE

V.V. Zhukov, V.N. Lavrov

Ang artikulo ay nai-publish sa publikasyong "Konkreto at reinforced concrete - mga paraan ng pag-unlad. Mga gawaing pang-agham ng 2nd All-Russian (International) Conference on Concrete and Reinforced Concrete. Setyembre 5-9, 2005 Moscow; Sa 5 volume. NIIZHB 2005, Volume 2. Sectional na mga ulat. Seksyon "Reinforced concrete structures ng mga gusali at istruktura.", 2005."

Isaalang-alang natin ang pagkalkula ng limitasyon ng paglaban sa sunog ng isang walang sinag na sahig gamit ang isang halimbawa na karaniwan sa pagsasanay sa pagtatayo. Ang beamless reinforced concrete floor ay may kapal na 200 mm na gawa sa kongkreto na may compression class B25, mesh reinforced na may mga cell na 200x200 mm mula sa reinforcement class A400 na may diameter na 16 mm na may proteksiyon na layer na 33 mm (sa gitna ng gravity ng reinforcement) sa ibabang ibabaw ng kisame at A400 na may diameter na 12 mm na may proteksiyon na layer ng 28 mm (sa gitna ng grabidad) sa itaas na ibabaw. Ang distansya sa pagitan ng mga haligi ay 7m. Sa gusaling isinasaalang-alang, ang sahig ay isang fire barrier ng unang uri at dapat ay may limitasyon sa paglaban sa sunog para sa pagkawala ng kapasidad ng thermal insulation (I), integridad (E) at kapasidad na nagdadala ng pagkarga (R) REI 150. Isang pagtatasa ng limitasyon ng paglaban sa sunog ng sahig ayon sa mga umiiral na dokumento ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagkalkula lamang sa pamamagitan ng kapal ng proteksiyon na layer (R) para sa isang statically definable na istraktura, ayon sa kapal ng sahig (I) at ang posibilidad ng malutong na pagkasira sa isang sunog (E). Sa kasong ito, ang isang medyo tamang pagtatantya ay ibinibigay sa pamamagitan ng mga kalkulasyon ng I at E, at ang kapasidad ng pagdadala ng pagkarga ng sahig sa isang apoy bilang isang statically indeterminate na istraktura ay maaari lamang matukoy sa pamamagitan ng pagkalkula ng thermally stressed na estado, gamit ang teorya ng nababanat. -plasticity ng reinforced concrete kapag pinainit o ang teorya ng limit equilibrium na paraan ng isang istraktura sa ilalim ng pagkilos ng static at thermal load sa isang apoy . Ang huling teorya ay ang pinakasimpleng, dahil hindi ito nangangailangan ng pagtukoy ng mga stress mula sa static na pagkarga at temperatura, ngunit ang mga puwersa lamang (sandali) mula sa pagkilos ng static na pagkarga, na isinasaalang-alang ang pagbabago sa mga katangian ng kongkreto at pampalakas kapag pinainit hanggang sa lumitaw ang mga plastik na bisagra sa statically indeterminate na istraktura kapag ito ay naging mekanismo. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang pagtatasa ng kapasidad na nagdadala ng pag-load ng isang walang sinag na sahig sa panahon ng sunog ay ginawa gamit ang paraan ng limit equilibrium, at sa mga relatibong yunit sa kapasidad ng pagdadala ng pagkarga ng sahig sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagpapatakbo. Ang mga gumaganang guhit ng gusali ay sinuri at nasuri, ang mga kalkulasyon ay ginawa sa mga limitasyon ng paglaban sa sunog ng isang reinforced concrete beamless floor batay sa paglitaw ng mga palatandaan ng limitasyon ng estado na na-normalize para sa mga istrukturang ito. Ang pagkalkula ng mga limitasyon ng paglaban sa sunog batay sa kapasidad na nagdadala ng pagkarga ay isinagawa na isinasaalang-alang ang mga pagbabago sa temperatura ng kongkreto at reinforcement sa loob ng 2.5 na oras ng mga karaniwang pagsubok. Ang lahat ng thermodynamic at physical-mechanical na katangian ng construction materials na ibinigay sa ulat na ito ay batay sa data mula sa VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK.

LIMITASYON NG PAGTATAKPAN NG PAGTATAKOT SA sunog NG PAGKAWALA NG KAKAYAHAN NG THERMAL INSULATING (I)

Sa pagsasagawa, ang pag-init ng mga istruktura ay natutukoy sa pamamagitan ng mga kalkulasyon ng may hangganan na pagkakaiba o may hangganan na elemento gamit ang isang computer. Kapag nilutas ang problema ng thermal conductivity, ang mga pagbabago sa thermophysical properties ng kongkreto at reinforcement sa panahon ng pag-init ay isinasaalang-alang. Pagkalkula ng mga temperatura sa isang istraktura sa pamantayan mga kondisyon ng temperatura ginawa sa ilalim ng mga paunang kondisyon: temperatura ng mga istruktura at panlabas na kapaligiran 20C. Ang ambient temperature tc sa panahon ng sunog ay nagbabago depende sa oras ayon sa. Kapag kinakalkula ang mga temperatura sa mga istruktura, ang convective Qc at radiant Qr na pagpapalitan ng init sa pagitan ng pinainit na daluyan at ibabaw ay isinasaalang-alang. Maaaring isagawa ang mga kalkulasyon ng temperatura gamit ang kondisyonal na kapal ng kongkretong layer na isinasaalang-alang Xi* mula sa pinainit na ibabaw. Upang matukoy ang temperatura sa kongkreto, kalkulahin

Gamit ang formula (5), tinutukoy namin ang pamamahagi ng temperatura sa kapal ng sahig pagkatapos ng 2.5 na oras ng sunog. Gamit ang formula (6), tinutukoy namin ang kapal ng mga sahig, na kinakailangan upang makamit ang isang kritikal na temperatura na 220C sa hindi pinainit na ibabaw nito sa loob ng 2.5 oras. Ang kapal na ito ay 97 mm. Dahil dito, ang isang 200 mm makapal na sahig ay magkakaroon ng limitasyon sa paglaban sa sunog para sa pagkawala ng kapasidad ng thermal insulation na hindi bababa sa 2.5 oras.

LIMITASYON NG PAGLABAN SA SUNOG NG MGA FLOOR PLATES SA PAGKAWALA NG INTEGRIDAD (E)

Sa kaso ng sunog sa mga gusali at istruktura na gumagamit ng kongkreto at reinforced concrete structures, posible ang malutong na pagkasira ng kongkreto, na humahantong sa pagkawala ng integridad ng istruktura. Ang pagkasira ay nangyayari bigla, mabilis at samakatuwid ay ang pinaka-mapanganib. Ang malutong na pagkasira ng kongkreto ay nagsisimula, bilang isang panuntunan, 5-20 minuto pagkatapos ng pagsisimula ng pagkakalantad ng apoy at nagpapakita ng sarili bilang ang pagkasira ng mga piraso ng kongkreto mula sa pinainit na ibabaw ng istraktura bilang isang resulta, ang isang butas sa pamamagitan ng mga ito ay maaaring lumitaw sa istraktura, i.e. ang istraktura ay maaaring makamit ang napaaga na paglaban sa sunog dahil sa pagkawala ng integridad (E). Ang malutong na pagkasira ng kongkreto ay maaaring sinamahan ng sound effect sa anyo ng isang light pop, isang crack na may iba't ibang intensity, o isang "pagsabog." Sa kaso ng malutong na pagkasira ng kongkreto, ang mga piraso na tumitimbang ng hanggang ilang kilo ay maaaring lumipad sa layo na 10-20 m Kung sakaling magkaroon ng sunog pinakamalaking impluwensya Ang brittle fracture ng kongkreto ay naiimpluwensyahan ng: intrinsic temperature stresses mula sa temperature gradient sa cross section ng elemento, mga stress mula sa static na indetermination ng mga istruktura, mula sa mga panlabas na load at mula sa steam filtration sa pamamagitan ng concrete structure. Ang malutong na pagkasira ng kongkreto sa isang apoy ay nakasalalay sa istraktura ng kongkreto, ang komposisyon nito, kahalumigmigan, temperatura, mga kondisyon ng hangganan at panlabas na pagkarga, i.e. depende ito sa materyal (konkreto) at sa uri ng kongkreto o reinforced concrete structure. Pagtatasa ng limitasyon sa paglaban sa sunog reinforced concrete floor ang pagkawala ng integridad ay maaaring makamit sa pamamagitan ng halaga ng brittle fracture criterion (F), na tinutukoy ng formula na ibinigay sa:

LIMITASYON SA PAGLABAN SA sunog NG SLOVER SA PAGKAWALA NG LOAD-LOADING CAPACITY (R)

Batay sa kapasidad na nagdadala ng pagkarga, ang paglaban ng sunog ng kisame ay tinutukoy din sa pamamagitan ng pagkalkula, na pinapayagan. Ang mga thermal at static na problema ay malulutas. Sa thermotechnical na bahagi ng pagkalkula, ang pamamahagi ng temperatura kasama ang kapal ng slab sa ilalim ng karaniwang thermal na impluwensya ay tinutukoy. Sa static na bahagi ng pagkalkula, ang kapasidad na nagdadala ng pagkarga ng slab sa panahon ng sunog na tumatagal ng 2.5 oras ay tinutukoy Ang mga kondisyon ng pagkarga at suporta ay kinuha alinsunod sa disenyo ng gusali. Ang mga kumbinasyon ng mga load para sa pagkalkula ng limitasyon ng paglaban sa sunog ay itinuturing na espesyal. Sa kasong ito, pinapayagan na huwag isaalang-alang ang mga panandaliang pag-load at isama lamang ang permanenteng at pansamantalang pangmatagalang normative load. Ang mga load sa slab sa panahon ng sunog ay tinutukoy gamit ang pamamaraan ng NIIZHB. Kung ang kinakalkula na kapasidad ng pagdadala ng pagkarga ng slab ay katumbas ng R sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagpapatakbo, kung gayon ang kinakalkula na halaga ng pagkarga ay P = 0.95 R. Ang karaniwang pagkarga sa kaso ng sunog ay 0.5 R. Ang kinakalkula na mga resistensya ng mga materyales para sa pagkalkula ng mga limitasyon ng paglaban sa sunog ay kinuha na may safety factor na 0.83 para sa kongkreto at 0.9 para sa reinforcement. Limitasyon ng paglaban sa sunog reinforced concrete slab ang mga sahig na pinalakas ng reinforcement ng bar ay maaaring mangyari para sa mga kadahilanang dapat isaalang-alang: pagdulas ng reinforcement sa suporta kapag ang contact layer ng kongkreto at reinforcement ay pinainit sa isang kritikal na temperatura; gumapang ng reinforcement at pagkasira kapag pinainit ang reinforcement sa isang kritikal na temperatura. Sa gusaling isinasaalang-alang, ang monolithic reinforced concrete floors ay ginagamit at ang kanilang load-bearing capacity sa kaso ng sunog ay tinutukoy gamit ang limit equilibrium method, na isinasaalang-alang ang mga pagbabago sa pisikal at mekanikal na katangian ng kongkreto at reinforcement kapag pinainit. Kinakailangan na gumawa ng isang maliit na digression tungkol sa posibilidad ng paggamit ng limit equilibrium na paraan upang kalkulahin ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng reinforced concrete structures sa ilalim ng thermal influence sa panahon ng sunog. Ayon sa data, "hangga't ang paraan ng ekwilibriyo ng limitasyon ay nananatiling may bisa, ang mga limitasyon ng kapasidad ng tindig ay ganap na independiyente sa aktwal na mga stress na lumitaw, at, dahil dito, ng mga salik tulad ng mga pagpapapangit ng temperatura, mga displacement ng mga suporta, atbp. ” Ngunit sa parehong oras, kinakailangang isaalang-alang ang katuparan ng mga sumusunod na kinakailangan: ang mga elemento ng istruktura ay hindi dapat maging malutong bago maabot ang yugto ng paglilimita, ang mga stress sa sarili ay hindi dapat makaapekto sa mga limitasyon ng mga kondisyon ng mga elemento. Sa reinforced concrete structures, ang mga prerequisite na ito para sa applicability ng limit equilibrium method ay napanatili, ngunit para dito kinakailangan na walang pagdulas ng reinforcement sa mga lugar kung saan nabuo ang mga plastic hinges at malutong na pagkasira ng mga elemento ng istruktura bago maabot ang limitasyon ng estado. . Sa panahon ng sunog, ang pinakamalaking pag-init ng slab sa sahig ay sinusunod mula sa ibaba sa zone ng maximum na sandali, kung saan, bilang panuntunan, ang unang plastic hinge ay nabuo na may sapat na angkla ng tensile reinforcement na may makabuluhang pagpapapangit mula sa pag-init para sa pag-ikot sa ang bisagra at muling pamamahagi ng mga puwersa sa zone ng suporta. SA pinakabagong pagtaas Ang deformability ng plastic hinge ay itinataguyod ng pinainit na kongkreto. "Kung mailalapat ang paraan ng limit equilibrium, kung gayon ang mga intrinsic na stress (magagamit sa anyo ng mga stress mula sa temperatura - tala ng mga may-akda) ay hindi makakaapekto sa panloob at panlabas na limitasyon ng kapasidad ng tindig ng mga istruktura." Kapag kinakalkula sa pamamagitan ng paraan ng limitasyon ng balanse, ipinapalagay, para dito mayroong kaukulang data ng eksperimento, na sa panahon ng sunog, sa ilalim ng impluwensya ng isang pag-load, ang slab ay nasira sa mga flat link na konektado sa bawat isa kasama ang mga linya ng bali sa pamamagitan ng mga linear na bisagra ng plastik. . Ang paggamit ng isang bahagi ng disenyo ng kapasidad na nagdadala ng pagkarga ng istraktura sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng operating bilang isang pagkarga sa kaso ng sunog at ang parehong pamamaraan ng pagkasira ng slab sa ilalim ng normal na mga kondisyon at sa panahon ng sunog ay ginagawang posible upang makalkula ang paglaban sa sunog limitasyon ng slab sa mga kamag-anak na yunit, independiyente sa mga geometric na katangian ng slab sa plano. Kalkulahin natin ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng isang slab na gawa sa mabigat na kongkreto ng compressive strength class B25 na may karaniwang compressive strength na 18.5 MPa sa 20 C. Reinforcement class A400 na may karaniwang tensile strength (20C) na 391.3 MPa (4000 kg/cm2). Ang mga pagbabago sa lakas ng kongkreto at pampalakas sa panahon ng pag-init ay tinatanggap ayon sa. Ang pagkalkula para sa bali ng isang hiwalay na strip ng mga panel ay isinasagawa sa ilalim ng pagpapalagay na ang mga linear na plastic na bisagra ay nabuo sa itinuturing na strip ng mga panel, kahanay sa axis ng strip na ito: isang linear plastic hinge sa span na may mga bitak na nagbubukas mula sa ibaba at isang linear na plastik na bisagra sa mga haligi na may mga bitak na nagbubukas mula sa itaas. Ang pinaka-mapanganib sa kaso ng sunog ay mga bitak mula sa ibaba, kung saan ang pag-init ng stretched reinforcement ay mas mataas kaysa sa mga bitak mula sa itaas. Ang pagkalkula ng kapasidad na nagdadala ng pagkarga R ng sahig bilang isang buo sa panahon ng sunog ay isinasagawa gamit ang formula:

Ang temperatura ng reinforcement na ito pagkatapos ng 2.5 na oras ng apoy ay 503.5 C. Ang taas ng compressed zone sa kongkreto ng slab sa gitnang plastic hinge (sa reserba nang hindi isinasaalang-alang ang reinforcement sa compressed zone ng kongkreto).

Tukuyin natin ang kaukulang disenyo ng load-bearing capacity ng floor R3 sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng operating para sa isang sahig na may kapal na 200 mm, sa taas ng compressed zone para sa gitnang bisagra sa xc = ; balikat ng panloob na pares Zc = 15.8 cm at ang taas ng naka-compress na zone ng kaliwa at kanang bisagra Xc = Xn = 1.34 cm, balikat ng panloob na pares Zx = Zn = 16.53 cm Disenyo ng kapasidad na nagdadala ng pagkarga ng sahig R3 na may kapal na 20 cm sa 20 C.

Sa kasong ito, siyempre, ang mga sumusunod na kinakailangan ay dapat matugunan: a) hindi bababa sa 20% ng itaas na pampalakas na kinakailangan sa suporta ay dapat na dumaan sa itaas ng gitna ng span; b) ang itaas na pampalakas sa itaas ng mga panlabas na suporta ng isang tuluy-tuloy na sistema ay ipinasok sa layo na hindi bababa sa 0.4l patungo sa span mula sa suporta at pagkatapos ay unti-unting naputol (l ang haba ng span); c) lahat ng upper reinforcement sa itaas ng mga intermediate na suporta ay dapat umabot sa span ng hindi bababa sa 0.15 l.

KONKLUSYON

Upang masuri ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng isang walang sinag na reinforced concrete floor, ang mga kalkulasyon ng limitasyon nito sa paglaban sa sunog ay dapat isagawa batay sa tatlong palatandaan ng mga estado ng limitasyon: pagkawala ng kapasidad na nagdadala ng pagkarga R; pagkawala ng integridad E; pagkawala ng kakayahan ng thermal insulation I. Sa kasong ito, maaaring gamitin ang mga sumusunod na pamamaraan: limitahan ang balanse, heating at crack mechanics.
Ipinakita ng mga kalkulasyon na para sa bagay na isinasaalang-alang, para sa lahat ng tatlong estado ng limitasyon, ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng isang 200 mm makapal na sahig na gawa sa kongkreto ng compressive strength class B25, reinforced reinforcement mesh na may mga cell 200x200 mm steel A400 na may kapal ng isang proteksiyon na layer ng reinforcement na may diameter na 16 mm sa ilalim na ibabaw ng 33 mm at isang itaas na ibabaw na may diameter na 12 mm - 28 mm ay hindi bababa sa REI 150.
Ang beamless reinforced concrete floor na ito ay maaaring magsilbi bilang fire barrier, ang unang uri ayon sa.
Ang pagtatasa ng pinakamababang limitasyon sa paglaban sa sunog ng isang walang beam na reinforced concrete floor ay maaaring isagawa gamit ang limit equilibrium method sa ilalim ng mga kondisyon ng sapat na pag-embed ng tensile reinforcement sa mga lugar kung saan nabuo ang mga plastic na bisagra.

Panitikan

Mga tagubilin para sa pagkalkula ng aktwal na mga limitasyon ng paglaban sa sunog ng reinforced concrete mga istruktura ng gusali batay sa paggamit ng mga kompyuter. – M.: VNIIPO, 1975.
GOST 30247.0-94. Mga istruktura ng gusali. Mga pamamaraan ng pagsubok para sa paglaban sa sunog. M., 1994. – 10 p.
SP 52-101-2003. Konkreto at reinforced concrete structures na walang prestressing reinforcement. – M.: FSUE TsPP, 2004. –54 p.
SNiP-2.03.04-84. Konkreto at reinforced concrete structures na idinisenyo upang gumana sa mga kondisyon ng mataas at mataas na temperatura. – M.: CITP Gosstroy USSR, 1985.
Mga rekomendasyon para sa pagkalkula ng mga limitasyon ng paglaban sa sunog ng kongkreto at reinforced concrete structures. – M.: Stroyizdat, 1979. – 38 p.
SNiP-21-01-97* Kaligtasan sa sunog mga gusali at istruktura. State Unitary Enterprise TsPP, 1997. – 14 p.
Mga rekomendasyon para sa proteksyon ng kongkreto at reinforced concrete structures mula sa malutong na pagkasira sa sunog. – M.: Stroyizdat, 1979. – 21 p.
Mga rekomendasyon para sa disenyo ng hollow-core floor slabs na may kinakailangang paglaban sa sunog. – M.: NIIZhB, 1987. – 28 p.
Gabay sa pagkalkula ng statically indeterminate reinforced concrete structures. – M.: Stroyizdat, 1975. P.98-121.
Mga rekomendasyong metodolohikal para sa pagkalkula ng paglaban sa sunog at kaligtasan ng sunog ng mga reinforced concrete structures (MDS 21-2.000). – M.: NIIZhB, 2000. – 92 p.
Gvozdev A.A. Pagkalkula ng kapasidad ng tindig ng mga istraktura gamit ang paraan ng limitasyon ng balanse. State publishing house ng construction literature. – M., 1949.

Upang malutas ang static na bahagi ng problema, binabawasan namin ang cross-sectional na hugis ng isang reinforced concrete floor slab na may mga round voids (Appendix 2, Fig. 6) sa kinakalkula na T-shaped one.

Tukuyin natin ang baluktot na sandali sa gitna ng span dahil sa pagkilos ng karaniwang pagkarga at sariling timbang ng slab:

saan q / n– karaniwang pagkarga bawat 1 linear meter ng slab, katumbas ng:

Ang distansya mula sa ilalim (pinainit) na ibabaw ng panel hanggang sa axis ng mga gumaganang fitting ay magiging:

mm,

saan d– diameter ng reinforcing bar, mm.

Ang average na distansya ay magiging:

mm,

saan A– cross-sectional area ng reinforcing bar (sugnay 3.1.1.), mm 2.

Tukuyin natin ang mga pangunahing sukat ng kinakalkula na T-section ng panel:

Lapad: b f = b= 1.49 m;

Taas: h f = 0,5 (h-П) = 0.5 (220 – 159) = 30.5 mm;

Distansya mula sa hindi pinainit na ibabaw ng istraktura hanggang sa axis ng reinforcing bar h o = h – a= 220 – 21 = 199 mm.

Tinutukoy namin ang lakas at thermophysical na katangian ng kongkreto:

Karaniwang lakas ng makunat R bn= 18.5 MPa (Talahanayan 12 o sugnay 3.2.1 para sa kongkretong klase B25);

Salik ng pagiging maaasahan  b = 0,83 ;

Lakas ng disenyo ng kongkreto batay sa lakas ng makunat R bu = R bn /  b= 18.5 / 0.83 = 22.29 MPa;

Thermal conductivity coefficient  t = 1,3 – 0,00035T Wed= 1.3 – 0.00035 723 = 1.05 W m -1 K -1 (sugnay 3.2.3.),

saan T Wed– average na temperatura sa panahon ng sunog na katumbas ng 723 K;

Tiyak na init SA t = 481 + 0,84T Wed= 481 + 0.84 · 723 = 1088.32 J kg -1 K -1 (seksyon 3.2.3.);

Dahil sa thermal diffusivity coefficient:

Coefficients depende sa average na density ng kongkreto SA= 39 s 0.5 at SA 1 = 0.5 (sugnay 3.2.8, sugnay 3.2.9.).

Tukuyin ang taas ng compressed zone ng slab:

Tinutukoy namin ang stress sa tensile reinforcement mula sa isang panlabas na load alinsunod sa App. 4:

kasi X t= 8.27 mm h f= 30.5 mm, pagkatapos

saan Bilang– ang kabuuang cross-sectional area ng reinforcing bar sa tensile zone ng cross-section ng istraktura, katumbas ng 5 bars12 mm 563 mm 2 (sugnay 3.1.1.).

Alamin natin ang kritikal na halaga ng koepisyent ng pagbabago sa lakas ng reinforcing steel:

saan R su– disenyo ng paglaban ng reinforcement sa mga tuntunin ng sukdulang lakas, katumbas ng:

R su = R sn /  s= 390 / 0.9 = 433.33 MPa (dito  s- kadahilanan ng pagiging maaasahan para sa reinforcement, kinuha katumbas ng 0.9);

R sn– karaniwang tensile strength ng reinforcement na katumbas ng 390 MPa (Talahanayan 19 o sugnay 3.1.2).

Nakuha ko na  stcr1. Nangangahulugan ito na ang mga stress mula sa panlabas na pagkarga sa tensile reinforcement ay lumampas sa karaniwang pagtutol ng reinforcement. Samakatuwid, ito ay kinakailangan upang bawasan ang stress mula sa panlabas na load sa reinforcement. Upang gawin ito, dadagdagan namin ang bilang ng mga reinforcing bar ng panel12mm hanggang 6. Pagkatapos A s= 679 10 -6 (seksyon 3.1.1.).

MPa,

Tukuyin natin ang kritikal na temperatura ng pag-init ng reinforcement na nagdadala ng pagkarga sa tension zone.

Ayon sa talahanayan sa sugnay 3.1.5. Gamit ang linear interpolation, tinutukoy namin na para sa class A-III reinforcement, steel grade 35 GS at  stcr = 0,93.

t stcr= 475C.

Ang oras na kinakailangan para sa reinforcement na uminit sa kritikal na temperatura para sa isang slab ng solid cross-section ay ang aktwal na limitasyon sa paglaban sa sunog.

s = 0.96 oras,

saan X– argumento ng Gaussian (Crump) error function na katumbas ng 0.64 (clause 3.2.7.) depende sa halaga ng Gaussian (Crump) error function na katumbas ng:

(Dito t n– ang temperatura ng istraktura bago kunin ang apoy na 20С).

Ang aktwal na limitasyon ng paglaban sa sunog ng isang floor slab na may mga bilog na void ay magiging:

P f =  0.9 = 0.960.9 = 0.86 na oras,

kung saan ang 0.9 ay isang koepisyent na isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng mga voids sa slab.

Dahil ang kongkreto ay hindi nasusunog na materyal, kung gayon, malinaw naman, ang aktwal na klase ng panganib sa sunog ng istraktura ay K0.

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang limitasyon ng paglaban sa sunog ng baluktot na reinforced concrete structures ay maaaring mangyari dahil sa pag-init ng working reinforcement na matatagpuan sa tension zone sa isang kritikal na temperatura.

Sa pagsasaalang-alang na ito, pagkalkula ng paglaban sa sunog guwang na core slab Ating tutukuyin ang overlap sa oras na aabutin para uminit ang stretched working reinforcement sa kritikal na temperatura.

Ang cross section ng slab ay ipinapakita sa Fig. 3.8.

b p b p b p b p b p

h h 0

A s

Fig.3.8. Magdisenyo ng cross-section ng isang hollow-core floor slab

Upang kalkulahin ang slab, ang cross-section nito ay nabawasan sa isang T-section (Larawan 3.9).

b' f

x tem ≤h´ f

h' f

h 0

x tem >h' f

A s

a∑b r

Fig.3.9. T-section ng hollow-core slab para sa pagkalkula ng paglaban sa sunog nito

Kasunod

pagkalkula ng limitasyon ng paglaban sa sunog ng flat flexible hollow-core reinforced concrete elements

3. Kung, kung gayon  s , tem tinutukoy ng formula

Saan sa halip b ginamit ;

Kung
, pagkatapos ay dapat itong kalkulahin muli gamit ang formula:

Ayon sa 3.1.5 ito ay tinutukoy t s , cr(kritikal na temperatura).

Ang Gaussian error function ay kinakalkula gamit ang formula:

Ayon sa 3.2.7, ang argumento ng Gaussian function ay matatagpuan.

Ang limitasyon ng paglaban sa sunog P f ay kinakalkula gamit ang formula:

Halimbawa Blg. 5.

Ibinigay. Isang hollow-core floor slab, malayang sinusuportahan sa dalawang gilid. Mga sukat ng seksyon: b=1200 mm, haba ng working span l= 6 m, taas ng seksyon h= 220 mm, kapal ng proteksiyon na layer A l = 20 mm, tensile reinforcement class A-III, 4 rods Ø14 mm; mabigat na kongkreto na klase B20 sa durog na limestone, timbang na nilalaman ng kahalumigmigan ng kongkreto w= 2%, average dry density ng kongkreto ρ 0s= 2300 kg/m 3, void diameter d n = 5.5 kN/m.

Tukuyin aktwal na limitasyon ng paglaban sa sunog ng slab.

Solusyon:

Para sa kongkretong klase B20 R bn= 15 MPa (sugnay 3.2.1.)

R bu= R bn /0.83 = 15/0.83 = 18.07 MPa

Para sa reinforcement class A-III R sn = 390 MPa (sugnay 3.1.2.)

R su= R sn /0.9 = 390/0.9 = 433.3 MPa

A s= 615 mm 2 = 61510 -6 m 2

Thermophysical na katangian ng kongkreto:

λ tem = 1.14 – 0.00055450 = 0.89 W/(m˚С)

na may tem = 710 + 0.84450 = 1090 J/(kg·˚С)

k= 37.2 p.3.2.8.

k 1 = 0.5 p.3.2.9. .

Ang aktwal na limitasyon ng paglaban sa sunog ay tinutukoy:

Isinasaalang-alang ang hollowness ng slab, ang aktwal na limitasyon ng paglaban sa sunog nito ay dapat na i-multiply sa isang kadahilanan na 0.9 (sugnay 2.27.).

Panitikan

Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. "Mga gusali, istruktura at ang kanilang katatagan kung sakaling may sunog." Textbook para sa pag-aaral ng disiplina – Irkutsk: VSI Ministry of Internal Affairs ng Russia, 2002. – 191 p.

Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. Mga istruktura ng gusali. Isang sanggunian na gabay para sa disiplina na "Mga gusali, istruktura at katatagan ng mga ito kapag may sunog." – Irkutsk: VSI Ministry of Internal Affairs ng Russia, 2001. – 73 p.

Mosalkov I.L. at iba pa paglaban sa sunog ng mga istruktura ng gusali: M.: ZAO "Spetstekhnika", 2001. - 496 pp., illus.

Yakovlev A.I. Pagkalkula ng paglaban sa sunog ng mga istruktura ng gusali.

– M.: Stroyizdat, 1988.- 143 p., may sakit.

Shelegov V.G., Chernov Yu.L. "Mga gusali, istruktura at ang kanilang katatagan kung sakaling may sunog." Isang gabay sa pagkumpleto ng proyekto ng kurso. – Irkutsk: VSI Ministry of Internal Affairs ng Russia, 2002. – 36 p.

Isang manwal para sa pagtukoy ng mga limitasyon ng paglaban sa sunog ng mga istraktura, ang mga limitasyon ng pagpapalaganap ng apoy sa pamamagitan ng mga istruktura at mga grupo ng mga materyales na madaling masunog (sa SNiP II-2-80), TsNIISK im. Kucherenko. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 p. GOST 27772-88: Mga pinagsamang produkto para sa pagtatayo ng mga istrukturang bakal. Heneral

teknikal na mga pagtutukoy

/ Gosstroy USSR. – M., 1989

SNiP 2.01.07-85*.

1Mga load at impact/Gosstroy USSR.– M.: CITP Gosstroy USSR, 1987. – 36 p. GOST 30247.0 – 94. Mga istruktura ng gusali. Mga pamamaraan ng pagsubok sa paglaban sa sunog. Pangkalahatang mga kinakailangan. SNiP 2.03.01-84*.

2 Konkreto at reinforced concrete structures / Ministry of Construction of Russia. – M.: GP TsPP, 1995. – 80 p. BOARDSHIP –

3OVERSTAND – isang istraktura sa anyo ng isang tulay para sa pagdadala ng isang landas sa ibabaw ng isa pa sa punto ng kanilang intersection, para sa mga barkong pumupunta, at sa pangkalahatan ay para sa paglikha ng isang kalsada sa isang tiyak na taas.

4 RESERVOIR – lalagyan para sa mga likido at gas.

5 HAWAK NG GAS– isang pasilidad para sa pagtanggap, pag-iimbak at pamamahagi ng gas sa network ng pipeline ng gas.

6blast furnace- isang shaft furnace para sa pagtunaw ng cast iron mula sa iron ore.

7Kritikal na temperatura– ang temperatura kung saan bumababa ang karaniwang paglaban ng metal R un sa halaga ng karaniwang boltahe n mula sa panlabas na pagkarga sa istraktura, i.e. kung saan nangyayari ang pagkawala ng kapasidad ng tindig.

8 Dowel - isang kahoy o metal na baras na ginagamit upang ikabit ang mga bahagi ng mga istrukturang kahoy.