Материал: Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре. учебно-методическое пособие. Грошев А.Д., Ситников И.В

где – диаметр пустот, м; – количество пустот.

В зависимости от приведенной толщины по табл. 3.15 определяется предел огнестойкости по признаку «I» при условии отсутствия теплоотвода с необогреваемой поверхности плиты. Для промежуточных значений применяется метод линейной интерполяции.

Таблица 3.15

Толщина сплошного бетонного сечения, необходимые для обеспечения соответствующего предела огнестойкости по потере теплоизолирующей способности «I» при одностороннем нагреве и отсутствии теплоотвода с необогреваемой поверхности [ CITATION Зда8с \l 1049 \m Зда]

Предел огнестойкости многопустотной железобетонной плиты принимается по меньшему из пределов огнестойкости, определенных по отдельным признакам «R» и «I».

Расчет предела огнестойкости железобетонной колонны

Расчет предела огнестойкости выполняется для центрально нагруженной железобетонной колонны нижнего (первого) этажа здания. При расчёте принимается четырехстороннее воздействие «стандартного» пожара на колонну. Расчет следует выполнять по признаку потери несущей способности «R». Пример расчета приведен в [ CITATION Зда \l 1049 \m Рой].

Исходные данные для расчета принимаются по табл. 3.16 в зависимости от варианта задания:

• геометрические характеристики колонны (размеры сечения, расчетная длина);

• характеристики бетона (вид, класс по прочности, толщина защитного слоя бетона);

• характеристики рабочей арматуры (класс, диаметр, количество стержней);

• нормативная нагрузка на колонну (N_н^кол).

Таблица 3.16

Исходные данные для железобетонной колонны

Продолжение табл. 3.16

Окончание табл. 3.16

Прочностные характеристики материалов, применяемых для изготовления железобетонной колонны: нормативное сопротивление бетона осевому сжатию (R_bn) и нормативное сопротивление арматуры растяжению (R_sn) принимаются в зависимости от класса бетона и арматуры по табл. 3.10, 3.11.

Предлагается следующая последовательность выполнения расчетов:

• приводится расчетная схема колонны (пример схемы приведён на рис. 3.3);

• решается теплотехническая задача огнестойкости – проводится расчет температур прогрева арматуры и бетона колонны в заданный момент времени воздействия «стандартного» пожара. Определяется температура арматуры колонны в первый расчетный момент времени ч. В силу симметричности сечения колонны и воздействия на нее пожара, рассматривается один из четырех арматурных стержней, расположенный между обогреваемыми поверхностями «1» и «3» (рис. 3.3).

Температура арматуры при определяется по формуле:

, (3.12)

где – относительные расстояния, которые определяются по формуле:

, (3.13)

где  параметр, зависящий от расстояния от обогреваемой поверхности до ближайшего к ней края арматуры, а также от характеристик бетона и арматуры, м; – толщина начавшего прогреваться слоя бетона, м.

Рис. 3.3. Пример изображения расчетной схемы определения предела огнестойкости железобетонной колонны, подвергаемой четырехстороннему воздействию пожара:

1, 2, 3, 4 – номера обогреваемых пожаром поверхностей сечения колонны [ CITATION Зда8с \l 1049 \m Зда]

Для расчетов принимается и , тогда параметры и  определяются по формулам:

; (3.14)

, (3.15)

где – расстояние от обогреваемых поверхностей 1 и 3 до ближайшего к ним края арматуры (толщина защитного слоя бетона), м; и – коэффициенты, зависящие от плотности бетона, определяемые по справочным данным, приведённым в табл. 3.14. Для промежуточных значений плотности бетона значения коэффициентов и определяются методом линейной интерполяции; – – приведенный коэффициент температуропроводности бетона колонны, м²/ч, определяется в зависимости от вида бетона и вида крупного заполнителя по справочным данным, приведённым в табл. 3.13; – диаметр арматуры, м; – толщина сечения колонны, м; – расстояние от обогреваемых поверхностей 2 и 4 до ближайшего к ним края арматурного стержня, расположенного между поверхностями 1 и 3, м.