Brandbeständighet av armerade betongkonstruktioner. Brandbeständighet av trånga plattor med överlappande definition av brandbeständighet hos armerade betongkolumner

Tabell 2.18

Ljusbetongtäthet? \u003d 1600 kg / m3 med ett stort aggregat av lera, spis med rund tomhet med ett antal 6 st., Opportlig tallrikar - gratis, på två sidor.

1. Vi definierar den effektiva tjockleken på TEF-multi-back-plattan för att bedöma brandmotståndsgränsen för värmeisoleringsförmågan enligt punkt 2.27 i handboken:

var - tallrikens tjocklek, mm;

• - Bredd på plattan, mm;
• - Antal tomheter, datorer.;
• - Diameter av tomhet, mm.
• 2. Bestäm tabellen. 8 Förmåner Begränsning av brandmotståndsplatta För förlust av värmeisoleringsförmåga för en platta av tung betongdel med en effektiv tjocklek på 140 mm:

Brandmotståndsgränser för förlust av värmeisoleringskapacitet

3. Bestäm avståndet från plattans uppvärmd yta till stångbeslagets axel:

var är tjockleken på det skyddande lagret av betong, mm;

• - Diameter av arbetsförstärkning, mm.
• 4. Tabell. 8 förmåner bestämmer gränsen för brandmotståndsplatta på förlusten bärförmåga Vid A \u003d 24 mm, för tung betong och när den är utrustad på två sidor.

Den önskade gränsen för brandmotstånd ligger i intervallet mellan 1 h och 1,5 timmar, vi bestämmer det genom linjär interpolering:

Gränsen för den brandbeständighet hos plattan utan att ta hänsyn till korrigeringskoefficienterna - 1,25 timmar.

• 5. Enligt punkt 2.27, fördelarna med att bestämma gränsen för brandmotstånd ihåliga plattor Applicerad sänkningskoefficient 0,9:
• 6. Bestäm hela belastningen på spisen som mängden konstanta och temporära belastningar:
• 7. Bestäm förhållandet mellan en lång befintlig del av belastningen till full belastning:

8. En korrigeringsfaktor för belastning enligt punkt 2.20 i handboken:

• 9. Enligt s. 2,18 (1 a) Förmåner accepterar koefficienten? För förstärkning A-VI:
• 10. Bestäm gränsen för brandbeständigheten hos plattan med hänsyn till lastkoefficienterna och för förstärkning:

Brandmotståndsgränsen för bärkapaciteten är R 98.

Över gränsen för brandmotståndet tar plattorna en mindre av två värden - för förlust av värmeisoleringskapacitet (180 minuter) och förlusten av lagerförmåga (98 min).

Slutsats: Brandmotståndsgräns förstärkt betongplatta Gör upp REI 98.

Förstärkta betongkonstruktioner på grund av deras icke brännbara och relativt låga värmeledningsförmåga motstår ganska väl effekterna av aggressiva brandfaktorer. Men de kan inte kunna motstå eld. Moderna förstärkta betongstrukturer utförs vanligtvis av tunnväggiga, utan monolitisk kommunikation med andra element i byggnaden, vilket begränsar deras förmåga att utföra sina operativa funktioner i brandförhållanden upp till 1 h, och ibland mindre. Moisheld armerade betongkonstruktioner har en mindre gräns för brandmotstånd. Om ökningen av strukturens fuktighet upp till 3,5% ökar gränsen för brandmotstånd, ökar dessutom graden av betongens fuktighet med en densitet på mer än 1200 kg / m 3 med kortvarig brandverkan kan orsaka en burst av konkret och snabb förstörelse av designen.

Gränsen för brandmotståndet hos den förstärkta betongstrukturen beror på storleken på dess tvärsnitt, tjockleken hos det skyddande skiktet, formen, mängden och diametern av förstärkningen, betongklassen och typen av aggregat, belastningen på designen och utformningen av sitt stöd.

Gränsen för brandbeständighet hos de inneslutande strukturerna på uppvärmning - den motsatta ytan av ytan vid 140 ° C (överlappande, väggar, partitioner) beror på deras tjocklek, typ av betong och dess fuktighet. Med ökande tjocklek och minskning av betongtäthet ökar gränsen för brandmotstånd.

Gränsen för brandmotstånd på grundval av förlusten av bärkapacitet beror på typen och statisk design av designen. UNPAired fritt öppnade böjningselement (strålplattor, paneler och golv, strålar, strålar) i brandens verkan förstörs som ett resultat av uppvärmning av den längsgående bottenförstärkningen till den begränsande kritiska temperaturen. Gränsen för brandbeständighet hos dessa strukturer beror på tjockleken på det skyddande skiktet av den nedre arbetsförstärkningen, klassen av tillbehör, arbetsbelastning och värmeledningsförmåga hos betong. Vid balkar och körningar beror gränsen för brandmotstånd på sektionens bredd.

Med samma designparametrar är gränsen för brandmotståndstrålar mindre än plattorna, eftersom strålarna upphettas med tre sidor (från sidan av de nedre och två sidoytorna) och plattorna är endast på sidan av det nedre yta.

Bästa förstärkningsstålet ur brandmotståndet är stålklass A-III-märke 25G2C. Kritisk temperatur av detta stål vid tidpunkten för gränsen för brandmotståndsdesign som laddas regulatorisk belastningDet är 570 ° C.

Stort stående förspänningsgolv av tung betong med ett skyddande skikt på 20 mm och en stångpassning av stålklass A-IV har en gräns för brandmotstånd på 1 timme, vilket möjliggör användning av fyllning av data i bostadshus.

Plattorna och panelerna av fast tvärsnitt från den vanliga förstärkta betongen med ett skyddande skikt med 10 mm har brandmotstånd: förstärkning av stål klasser a-i och A-II - 0,75 h; A-III (25G2C) - 1 h.

I vissa fall kan tunnväggiga böjningar (ihåliga och ribbade paneler och golv, riglar och balkar med en bredd av en sektion av 160 mm och mindre som inte har vertikala ramar vid stöden) under brandens verkan kollapsas för tidigt genom snett tvärsnitt av stöden. Denna typ av förstörelsen förhindras genom att installera på pre-delar av dessa konstruktioner av vertikala ramar med en längd av minst 1/4 av spänningen.

Plattor, öppnade längs konturen, har en gräns för brandmotstånd signifikant högre än enkla böjningselement. Dessa plattor förstärks av arbetsförstärkningen i två riktningar, så deras brandmotstånd beror på förhållandet mellan förstärkning på kort och lång spänning. I kvadratiska plattor med detta förhållande, lika med en, är den kritiska temperaturen hos förstärkningen vid förekomsten av brandmotståndsgränsen 800 ° C.

Med en ökning av plattformens aspektförhållande minskar den kritiska temperaturen därför minskad gränsen för brandmotstånd. Med partiens förhållanden är mer än fyra brandbeständighetsgränser nästan lika med gränsen för brandmotstånd hos plattor, öppnade på två sidor.

Statiskt obestämbara strålar och strålplattor under uppvärmning förlorar bärkapaciteten som ett resultat av förstörelsen av referens- och spännavsnitt. Tvärsnittet i spännen förstörs som ett resultat av en minskning av styrkan hos den nedre longitudinella förstärkningen och stödsektionerna - på grund av förlusten av betongstyrka i den nedre komprimerade zonuppvärmningen till höga temperaturer. Uppvärmningshastigheten för denna zon beror på storleken tvärsnittDärför beror brandbeständigheten hos statiskt obestridliga strålar på deras tjocklek, och strålarna är från bredd och höjd av sektionen. Med stor tvärsnittsstorlek är gränsen för brandbeständighet hos de aktuella konstruktionerna signifikant högre än de statiskt bestämda strukturerna (enstaka fritt öppnade balkar och plattor) och i vissa fall (i tjocka balkar, vid strålarna med stark Övre stödbeslag) är praktiskt taget inte beroende av det skyddande skiktets tjocklek vid längsgående nedre förstärkning.

Kolumner. Brandmotståndsgränsen för kolumnerna beror på systemet för applicering av belastningen (centrala, outfinidentary), storleken på tvärsnittet, procentandelen förstärkning, typen av betongaggregat och tjockleken hos det skyddande skiktet vid longitudinalen förstärkning.

Förstörelsen av kolonnerna under uppvärmning sker som ett resultat av att förstärka styrkan hos förstärkningen och betongen. Speciellt belastningsprogrammet minskar kolumnernas brandbeständighet. Om belastningen appliceras med en stor excentricitet beror kolonnens brandbeständighet på tjockleken hos det skyddande skiktet i de sträckta fittingsna, d.v.s. Naturen hos sådana kolumner vid uppvärmning är densamma som enkla balkar. Brandmotstånd hos kolonnen med en liten excentricitet närmar sig brandmotståndet hos de centralt komprimerade kolumnerna. Betongkolumner på granitmur Har mindre brandmotstånd (med 20%) än kolumner på kalk krossad. Detta förklaras av det faktum att granit börjar kollapsa vid en temperatur av 573 ° C, och kalkstenar börjar kollapsa vid temperaturen i början av deras avfyrning 800 ° C.

Väggar. I händelse av bränder, som regel värms väggarna å ena sidan och böjer sig därför eller mot elden eller i motsatt riktning. Väggen från den centrala komprimerade designen blir till en excentriskt komprimerad med en excentricitetsökningstid. Under dessa förhållanden, brandmotstånd bärare beror i stor utsträckning på lasten och från deras tjocklek. Med en ökning av belastningen och reducerar väggens tjocklek minskar dess gräns för brandmotstånd och vice versa.

Med ökande golv i byggnader ökar belastningen på väggen därför för att ge den nödvändiga brandmotståndet, varvid bärarens tvärgående väggar i bostadshus är lika (mm): i 5 ... 9-våningar byggnader - 120, 12-våning - 140, 16-våning - 160, i hus med en höjd av mer än 16 våningar - 180 eller mer.

Singelskikt, tvåskikt och tre lager självbärande paneler av ytterväggar utsätts för små belastningar, så brandbeständigheten hos dessa väggar uppfyller vanligtvis brandbeständiga krav.

Lagerförmågan hos väggar under verkan av hög temperatur bestäms inte bara genom förändring styrka egenskaper Betong och stål, men huvudsakligen deformationen hos elementet som helhet. Brandmotståndet hos väggarna bestäms, som regel, förlust av bärkapacitet (destruktion) i det uppvärmda tillståndet; Tecknet på uppvärmning Den "kalla" väggytan är 140 ° C är inte karakteristisk. Brandmotståndsgräns är beroende av arbetsbelastningen (lagerhållfasthet). Förstörelsen av väggar från ensidig exponering sker i ett av tre system:

• 1) med den irreversibla utvecklingen av avböjningen mot väggens uppvärmda yta och dess förstörelse i mitten av höjden på det första eller andra fallet av extracentratkomprimeringen (på den uppvärmda beslag eller "kalla" betongen);
• 2) med avböjningen av elementet i början mot uppvärmning och vid det slutliga steget i motsatt riktning; Förstörelse - i mitten av höjden längs den uppvärmda betongen eller på "kalla" (utsträckta) beslag;
• 3) Från en variabel riktning av avböjning, som i schema 1, men förstörelsen av väggen uppträder i prästzonerna längs den kalla "ytan eller på snedställda sektioner.

Det första förstörelseprogrammet är karakteristiskt för flexibla väggar, den andra och det tredje - för väggarna med mindre flexibilitet och plattform stöds. Om du begränsar vätskefriheten hos väggbärande sektioner, vilket är fallet med plattformsstöd, minskar dess deformerbarhet och därför ökar brandmotståndsgränsen. Således ökade plattformens stöd av väggarna (för icke-förflyttat plan) gränsen för brandmotstånd i genomsnitt två gånger jämfört med gångjärnsinnehåll oberoende av elementets förstörelsesschema.

Att minska andelen väggförstärkning med gångjärnsinnehåll minskar gränsen för brandmotstånd; Med plattformsstödet påverkar förändringen i de vanliga gränserna för armeringen av väggarna på deras brandmotstånd nästan inte. När väggen är uppvärmd samtidigt på båda sidor (Interroomväggar), förekommer det inte med temperaturböjning, är designen fortsätter att fungera på den centrala kompressionen och därför är gränsen för brandmotstånd inte lägre än vid ensidig uppvärmning .

Grundläggande principer för beräkning av brandmotstånd förstärkta betongkonstruktioner

Brandbeständighet av armerade betongkonstruktioner förloras, som regel, som en följd av förlusten av bärkapaciteten (kollaps) genom att minska styrkan, termisk expansion och temperaturkrypning av förstärkningen och betong när den uppvärms, liksom den varma Uppe av ytan av ytan med 140 ° C. Enligt dessa indikatorer - kan gränsen för brandbeständighet hos armerade betongkonstruktioner hittas genom beräkning.

I allmän Beräkningen består av två delar: värmekonstruktion och statisk.

I värmekonstruktionen bestämmer temperaturen i tvärsnitt av strukturen i processen med sin uppvärmning enligt standarden temperaturregim. I den statiska delen beräknas den bärande förmågan (styrka) av uppvärmd design. Bygg sedan ett diagram (bild 3.7) för att minska bärarens förmåga över tiden. För denna grafik hittar du gränsen för brandmotstånd, d.v.s. Uppvärmningstiden, varefter strukturens bärkapacitet minskar till arbetsbelastningen, d.v.s. När det finns en jämlikhet: m q (n pt) \u003d m n (m n), där M q (n рT) är böjningsförmågan (komprimerad eller ekskivlig komprimerad) design;

M n (m n), - böjningsmoment (längsgående kraft) från regelverket eller annan arbetsbelastning.

Bestämning av brandbeständighet hos byggnadsstrukturer

Bestämning av gränsen för brandbeständighet hos armerade betongkonstruktioner

De ursprungliga data för de förstärkta betongplattorna visas i tabell 1.2.1.1

Typ av betong är en lätt betong med en densitet C \u003d 1600 kg / m3 med ett stort aggregat av lera; Multiplåsplattor, med runda hålrum, mängden tomhet - 6 st, stödplattor - på två sidor.

1) Effektiv tjocklek på TEF-multi-konsistensplattan för att uppskatta gränsen för brandmotstånd genom värmeisoleringsförmåga i enlighet med klausul 2.27 SNIP II-2-80 (brandmotstånd):

2) Bestäm tabellen. 8 Förmåner Begränsning av brandmotståndsplatta för förlust av värmeisoleringskapacitet för plattan lungbetong Med en effektiv tjocklek på 140 mm:

Brandmotståndsgräns 180 min.

3) Vi definierar avståndet från plattans uppvärmd yta till stångförstärkningens axel:

4) Tabell 1.2.1.2 (Tabell 8 i handboken) Bestäm gränsen för brandmotståndsplatta för förlust av bärarkapacitet vid A \u003d 40 mm för lätt betong när du arbetar på två sidor.

Tabell 1.2.1.2

Brandmotståndsgränser för armerade betongplattor

Den önskade gränsen för brandmotstånd 2H eller 120 minuter.

5) Enligt punkt 2.27 tillämpas fördelarna med att bestämma gränsen för brandbeständighet hos ihåliga plattor med en lägre koefficient på 0,9:

6) Bestäm hela belastningen på plattorna som mängden konstant och tillfälliga belastningar:

7) Bestäm förhållandet mellan en lång befintlig del av belastningen till full belastning:

8) Korrigeringskoefficient för belastning enligt punkt 2.20 i handboken:

9) I enlighet med punkt 2.18 (del 1 b) accepterar förmåner för återköpskoefficienten

10) Bestäm gränsen för brandbeständigheten hos plattan med hänsyn till lastkoefficienterna och på ventilen:

Gränsen för brandmotståndsplatta på lagerkapaciteten är

Baserat på resultaten av beräkningarna erhållna under beräkningarna erhöll vi att gränsen för brandmotstånd hos den armerade betongplattan på stödförmågan på 139 min och värmeisoleringskapaciteten på 180 minuter. Det är nödvändigt att ta den minsta gränsen för brandmotstånd.

Slutsats: Gränsen för brandmotstånd Förstärkt betongplatta 139.

Bestämning av gränserna för brandbeständighet hos armerade betongkolumner

Typ av betong är en tung betong med en densitet av C \u003d 2350 kg / m3 med ett stort aggregat av karbonatrattar (kalksten);

Tabell 1.2.2.1 (Tabell 2 Ersättningar) ges värden för de faktiska gränserna för brandmotstånd (POF) förstärkta betongkolumner från olika egenskaper. I det här fallet bestäms POP inte av tjockleken av det skyddande skiktet av betong, men på avstånd från strukturens yta till axeln hos arbetsstången (), som innefattar förutom den skyddande tjockleken Skikt, även hälften av arbetsstångens diameter.

1) Bestäm avståndet från kolonnens uppvärmda yta till stångbeslagets axel med formeln:

2) Enligt punkt 2.15 får manualen för betongkonstruktioner med karbonataggregat storleken på tvärsnittet minskas med 10% med samma brandmotståndsgräns. Därefter definierar kolumnbredden formeln:

3) Tabell 1.2.2.2 (Tabell 2 i manualerna) Bestäm gränsen för brandmotstånd för en lungbetongkolonn med parametrar: B \u003d 444 mm, A \u003d 37 mm vid uppvärmning av kolumnerna från alla sidor.

Tabell 1.2.2.2

Brandmotståndsgränser för armerade betongkolumner

Den erforderliga gränsen för brandmotstånd ligger i intervallet mellan 1,5 timmar och 3 timmar. För att bestämma gränsen för brandmotstånd använder vi den linjära interpolationsmetoden. Data visas i tabell 1.2.2.3