Betonarme kolonların yangına dayanım sınırlarının belirlenmesi. İçi boş döşeme plakalarının yangına dayanıklılığı Betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırının belirlenmesi

YANGINA DAYANIKLILIK İÇİN KİRİŞSİZ SLOBLARIN HESAPLANMASI SORUNU ÜZERİNE

V.V. Zhukov, V.N. Lavrov

İnşaat uygulamalarında oldukça yaygın olan bir örnek kullanarak kirişsiz bir zeminin yangına dayanıklılık sınırının hesaplanmasını ele alalım. Kirişsiz betonarme zemin, B25 sıkıştırma sınıfı betondan 200 mm kalınlığa sahiptir, 33 mm koruyucu tabaka ile (ağırlık merkezine kadar) 16 mm çapında A400 sınıfı takviyeden 200x200 mm hücreli bir ağ ile güçlendirilmiştir. takviye) alt yüzey tavanlar ve üst yüzeyinde 28 mm (orta noktaya kadar) koruyucu katmana sahip 12 mm çapında A400. Sütunlar arasındaki mesafe 7m'dir. Söz konusu binada tavan, birinci tip bir yangın bariyeridir ve ısı yalıtım kapasitesi (I), bütünlük (E) kaybı ve yangına dayanıklılık sınırına sahip olmalıdır. taşıma kapasitesi(R) REI 150. Mevcut belgelere göre bir zeminin yangına dayanıklılık sınırının değerlendirilmesi, yalnızca statik olarak belirlenebilir bir yapı için koruyucu tabakanın (R) kalınlığı, zeminin kalınlığı (I) ile hesaplanarak belirlenebilir. ) ve yangında gevrek kırılma olasılığı (E). Bu durumda, I ve E hesaplamaları ile oldukça doğru bir tahmin verilir ve statik olarak belirsiz bir yapı olarak yangın durumunda zeminin yük taşıma kapasitesi, ancak elastiklik teorisi kullanılarak termal gerilme durumunun hesaplanmasıyla belirlenebilir. - ısıtıldığında betonarme plastisite veya bir yangında statik ve termal yüklerin etkisi altında bir yapının sınır denge yöntemi teorisi. Son teori en basitidir, çünkü statik yük ve sıcaklıktan kaynaklanan gerilimlerin belirlenmesini gerektirmez, ancak yalnızca statik yükün etkisinden kaynaklanan kuvvetlerin (momentlerin), beton ve donatı özelliklerindeki değişiklikleri dikkate alarak Mekanizmaya dönüştüğünde statik olarak belirsiz olan yapıda plastik mafsallar oluşana kadar ısıtılır. Bu bağlamda, kirişsiz bir zeminin yangın sırasındaki yük taşıma kapasitesinin değerlendirilmesi, limit denge yöntemi kullanılarak ve normal çalışma koşulları altında zeminin yük taşıma kapasitesine göre birimler halinde yapılmıştır. Binanın çalışma çizimleri gözden geçirildi ve analiz edildi, bu yapılar için normalleştirilmiş sınır durum işaretlerinin varlığına dayanarak betonarme kirişsiz döşemenin yangına dayanıklılık sınırları hesaplamaları yapıldı. Yük taşıma kapasitesine dayalı yangına dayanıklılık sınırlarının hesaplanması, 2,5 saatlik standart testler sırasında beton ve donatı sıcaklığındaki değişiklikler dikkate alınarak yapıldı. Bu raporda verilen inşaat malzemelerinin tüm termodinamik ve fiziksel-mekanik özellikleri VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK verilerine dayanmaktadır.

ISI YALITIM ÖZELLİĞİNİN KAYBI İLE ÖRTÜLENMENİN YANGINA DAYANIKLILIK SINIRI (I)

Formül (5)'i kullanarak 2,5 saatlik yangın sonrasında zeminin kalınlığı üzerindeki sıcaklık dağılımını belirliyoruz. Formül (6)'yı kullanarak, ısıtılmamış yüzeyinde 2,5 saatte 220C kritik sıcaklığa ulaşmak için gerekli olan döşemelerin kalınlığını belirliyoruz. Bu kalınlık 97 mm'dir. Sonuç olarak, 200 mm kalınlığındaki bir zeminin ısı yalıtım kapasitesi kaybı açısından yangına dayanıklılık sınırı en az 2,5 saat olacaktır.

ZEMİN LEVHASININ BÜTÜNLÜĞÜN KAYBI İLE YANGINA DAYANIKLILIK SINIRI (E)

YÜKLEME KAPASİTESİ KAYBI İLE SLOVER'IN YANGINA DAYANIKLILIK LİMİTİ (R)

SONUÇLAR

1. Kirişsiz betonarme zeminin yangına dayanıklılık sınırını değerlendirmek için, yangına dayanıklılık sınırının hesaplamaları üç sınır durum işaretine göre yapılmalıdır: yük taşıma kapasitesi kaybı R; bütünlük kaybı E; ısı yalıtım yeteneğinin kaybı I. Bu durumda şu yöntemler kullanılabilir: limit dengesi, ısınma ve çatlak mekaniği.
2. Hesaplamalar, söz konusu nesne için, her üç sınır durumu için, 200x200 mm hücreli takviye ağları, koruyucu tabakalı A400 çelik ile güçlendirilmiş, B25 basınç dayanımı sınıfı betondan yapılmış 200 mm kalınlığındaki bir zeminin yangına dayanıklılık sınırının olduğunu göstermiştir. Alt yüzeyinde 33 mm ve üst çapı 12 mm - 28 mm olan donatının kalınlığı 16 mm çapında en az REI 150'dir.
3. Bu kirişsiz betonarme zemin, yangın bariyeri görevi görebilecek birinci tiptir.
4. Kirişsiz betonarme zeminin minimum yangına dayanıklılık sınırının değerlendirilmesi, plastik mafsalların oluştuğu yerlerde çekme takviyesinin yeterli miktarda gömüldüğü koşullar altında limit denge yöntemi kullanılarak yapılabilir.

Edebiyat

1. Betonarme betonun gerçek yangına dayanıklılık sınırlarının hesaplanmasına ilişkin talimatlar bina yapıları bilgisayar kullanımına dayanmaktadır. – M.: VNIIPO, 1975.
2. GOST 30247.0-94. Bina yapıları. Yangına dayanıklılık için test yöntemleri. M., 1994. – 10 s.
3. SP 52-101-2003. Öngerilme takviyesi olmayan beton ve betonarme yapılar. – M.: FSUE TsPP, 2004. –54 s.
4. SNiP-2.03.04-84. Yüksek ve yüksek sıcaklık koşullarında çalışacak şekilde tasarlanmış beton ve betonarme yapılar. – M.: CITP Gosstroy SSCB, 1985.
5. Beton ve betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırlarının hesaplanmasına yönelik öneriler. – M.: Stroyizdat, 1979. – 38 s.
6. SNiP-21-01-97* Yangın Güvenliği binalar ve yapılar. Devlet Üniter Teşebbüsü TsPP, 1997. – 14 s.
7. Beton ve betonarme yapıların yangında kırılgan tahribattan korunmasına yönelik öneriler. – M.: Stroyizdat, 1979. – 21 s.
8. Gerekli yangın direncine sahip içi boş döşeme plakalarının tasarımı için öneriler. – M.: NIIZhB, 1987. – 28 s.
9. Statik olarak belirsiz betonarme yapıların hesaplanmasına ilişkin esaslar. – M.: Stroyizdat, 1975. S.98-121.
10. Betonarme yapıların yangına dayanıklılığını ve yangın güvenliğini hesaplamak için metodolojik öneriler (MDS 21-2.000). – M.: NIIZhB, 2000. – 92 s.
11. Gvozdev A.A. Yapıların taşıma kapasitesinin limit denge yöntemini kullanarak hesaplanması. Devlet inşaat literatürü yayınevi. – M., 1949.

Betonarme yapılar yanmazlıkları ve nispeten düşük ısı iletkenlikleri nedeniyle agresif yangın faktörlerinin etkilerine oldukça iyi direnç gösterirler. Ancak ateşe sonsuza kadar dayanamazlar. Modern betonarme yapılar, kural olarak, binanın diğer unsurlarıyla yekpare bağlantısı olmayan ince duvarlardan yapılmıştır, bu da yangın koşullarında operasyonel işlevlerini yerine getirme yeteneklerini 1 saate ve bazen daha azına sınırlar. Nemlendirilmiş betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırı daha da düşüktür. Bir yapının nem içeriğinin %3,5'e yükselmesi yangına dayanıklılık sınırını artırırsa, kısa süreli bir yangın sırasında yoğunluğu 1200 kg/m3'ün üzerinde olan betonun nem içeriğinin daha da artması patlamaya neden olabilir. Betonun ve yapının hızla tahrip edilmesi.

Betonarme bir yapının yangına dayanıklılık sınırı, kesitinin boyutlarına, koruyucu tabakanın kalınlığına, donatı tipine, miktarına ve çapına, beton sınıfına ve agrega tipine, yapı üzerindeki yüke bağlıdır. ve destek planı.

Yangının karşısındaki yüzeyin (zeminler, duvarlar, bölmeler) 140°C ısıtılmasıyla kapatılan yapıların yangına dayanıklılık sınırı, betonun kalınlığına, betonun cinsine ve nemine bağlıdır. Betonun kalınlığı arttıkça ve yoğunluğu azaldıkça yangına dayanıklılık sınırı artar.

Yük taşıma kapasitesi kaybına dayalı yangına dayanıklılık sınırı, yangının tipine ve türüne bağlıdır. statik şema yapıyı destekliyor. Tek açıklıklı basit destekli bükme elemanları (kiriş levhaları, paneller ve zemin döşemeleri, kirişler, kirişler), boylamasına alt çalışma takviyesinin maksimum kritik sıcaklığa kadar ısıtılması sonucu bir yangın durumunda tahrip olur. Bu yapıların yangına dayanıklılık sınırı, alt çalışma donatısının koruyucu tabakasının kalınlığına, donatı sınıfına, çalışma yüküne ve betonun ısıl iletkenliğine bağlıdır. Kirişler ve aşıklar için yangına dayanıklılık sınırı aynı zamanda bölümün genişliğine de bağlıdır.

Aynısı ile Tasarım parametreleri Kirişlerin yangına dayanıklılık limiti döşemelerden daha azdır, çünkü yangın durumunda kirişler üç taraftan (alttan ve iki yan yüzden) ısıtılır ve döşemeler sadece alt yüzeyden ısıtılır.

Yangına dayanıklılık açısından en iyi takviye çeliği A-III sınıfı 25G2S çeliktir. Bu çeliğin standart yük ile yüklenen bir yapının yangına dayanıklılık sınırına ulaştığı andaki kritik sıcaklığı 570°C'dir.

Fabrikada üretilen, 20 mm'lik koruyucu tabakaya sahip ağır betondan ve A-IV sınıfı çelikten yapılmış çubuk takviyeli büyük boşluklu öngerilmeli tabliyeler, bu tabliyelerin konut binalarında kullanılmasına izin veren 1 saatlik yangına dayanıklılık sınırına sahiptir.

Sıradan betonarme malzemeden yapılmış katı kesitli levhalar ve paneller koruyucu katman 10 mm'nin yangına dayanıklılık sınırları vardır: çelik takviye A-I sınıfları ve A-II - 0,75 saat; A-III (sınıf 25G2S) - 1 çay kaşığı.

Bazı durumlarda, ince duvarlı esnek yapılar (desteklerde dikey çerçeveler bulunmayan, kesit genişliği 160 mm veya daha az olan içi boş ve nervürlü paneller ve döşemeler, çapraz çubuklar ve kirişler) eğik bölüm boyunca bir yangın durumunda vaktinden önce çökebilir. desteklerde. Bu yapıların destek alanlarına açıklığın en az 1/4'ü uzunluğunda dikey çerçeveler monte edilerek bu tür tahribat önlenir.

Kontur boyunca desteklenen levhaların yangına dayanıklılık sınırı, basit bükülebilir elemanlardan önemli ölçüde daha yüksektir. Bu levhalar iki yönde çalışma donatısıyla güçlendirilir, dolayısıyla yangına dayanıklılıkları ayrıca kısa ve uzun açıklıklardaki donatı oranına da bağlıdır. sen kare levhalar Bu oran bire eşit olduğunda, yangına dayanıklılık sınırının başlangıcında donatının kritik sıcaklığı 800°C'dir.

Döşemenin en-boy oranı arttıkça kritik sıcaklık düşer ve dolayısıyla yangına dayanıklılık sınırı da düşer. En boy oranlarının dörtten fazla olması durumunda yangına dayanıklılık sınırı, iki taraftan desteklenen döşemelerin yangına dayanıklılık sınırına neredeyse eşittir.

Statik olarak belirsiz kirişler ve kiriş döşemeleri ısıtıldıklarında mesnet ve açıklık bölümlerinin tahrip olması sonucu yük taşıma kapasitelerini kaybederler. Alt boyuna donatı mukavemetinin azalması sonucu açıklıktaki kesitler tahrip olurken, yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılan alt sıkıştırılmış bölgedeki beton mukavemetinin kaybı sonucu destek kısımları tahrip olur. Bu bölgenin ısıtma hızı büyüklüğüne bağlıdır enine kesit bu nedenle, statik olarak belirsiz kiriş levhalarının yangına dayanıklılığı kalınlıklarına ve kirişler bölümün genişliğine ve yüksekliğine bağlıdır. Şu tarihte: büyük boyutlar kesitte, söz konusu yapıların yangına dayanıklılık sınırı, statik olarak belirlenmiş yapılardan (tek açıklıklı basit mesnetli kirişler ve döşemeler) ve bazı durumlarda (kalın kiriş döşemeleri için, güçlü üst destek takviyesine sahip kirişler için) önemli ölçüde daha yüksektir. ) pratikte boyuna alt takviyedeki koruyucu tabakanın kalınlığına bağlı değildir.

Sütunlar. Kolonların yangına dayanıklılık sınırı, yük uygulama şekline (merkezi, eksantrik), kesit boyutlarına, donatı yüzdesine, kaba beton agrega tipine ve boyuna donatının koruyucu tabakasının kalınlığına bağlıdır.

Kolonların ısıtıldığında tahrip olması, donatı ve betonun mukavemetinin azalması sonucu meydana gelir. Eksantrik yük uygulaması kolonların yangın dayanımını azaltır. Yük büyük bir eksantriklik ile uygulanırsa, kolonun yangına dayanıklılığı, çekme takviyesinin koruyucu tabakasının kalınlığına bağlı olacaktır, yani. Bu tür sütunların ısıtıldığında çalışmasının niteliği, basit kirişlerle aynıdır. Küçük eksantrikliğe sahip bir kolonun yangına dayanıklılığı, merkezi olarak sıkıştırılmış kolonların yangına dayanıklılığına yaklaşır. Kırılmış granit üzerine betondan yapılmış sütunlar, kireç kırma taş üzerine yapılan sütunlara göre daha az yangına (%20) sahiptir. Bu, granitin 573 ° C sıcaklıkta çökmeye başlaması ve kireçtaşının 800 ° C sıcaklıkta çökmeye başlamasıyla açıklanmaktadır.

Duvarlar. Yangın sırasında duvarlar kural olarak bir taraftan ısıtılır ve bu nedenle ya yangına doğru ya da ters yöne doğru bükülür. Duvar, merkezi olarak sıkıştırılmış bir yapıdan, zamanla artan eksantriklik ile eksantrik olarak sıkıştırılmış bir yapıya dönüşür. Bu koşullar altında yangına dayanıklılık Yük taşıyıcı duvarlar büyük ölçüde yüke ve kalınlıklarına bağlıdır. Yük arttıkça ve duvarın kalınlığı azaldıkça yangına dayanıklılık sınırı azalır ve bunun tersi de geçerlidir.

Binaların kat sayısı arttıkça duvarlardaki yük artar, bu nedenle gerekli yangın direncini sağlamak için konut binalarında taşıyıcı enine duvarların kalınlığı eşit (mm) olarak alınır: 5.. 9 katlı binalar - 120, 12 katlı - 140, 16 katlı - 160, yüksekliği 16 kattan fazla olan binalarda - 180 veya daha fazla.

Tek katmanlı, çift katmanlı ve üç katmanlı kendinden destekli dış duvar panelleri hafif yüklere maruz kalır, dolayısıyla bu duvarların yangına dayanıklılığı genellikle yangın güvenliği gereksinimlerini karşılar.

Hareket halindeki duvarların yük taşıma kapasitesi Yüksek sıcaklık sadece beton ve çeliğin mukavemet özelliklerindeki değişikliklerle değil, esas olarak elemanın bir bütün olarak deforme olabilirliğiyle belirlenir. Duvarların yangına dayanıklılığı, kural olarak, ısıtılmış durumda yük taşıma kapasitesinin kaybı (tahrip) ile belirlenir; "Soğuk" bir duvar yüzeyinin 140°C'ye ısıtılması tipik bir işaret değildir. Yangına dayanıklılık sınırı çalışma yüküne (yapının güvenlik faktörü) bağlıdır. Duvarların tek taraflı darbelerden yıkılması üç şemadan birine göre gerçekleşir:

• 1) birinci veya ikinci eksantrik sıkıştırma durumu (aşırı ısıtılmış donatı veya "soğuk" beton) nedeniyle duvarın ısıtılmış yüzeyine doğru geri dönüşü olmayan bir sapma gelişmesi ve yüksekliğin ortasında tahrip olması;
• 2) elemanın başlangıçta ısıtma yönünde ve son aşamada ters yönde sapması ile; yıkım - ısıtılmış beton veya "soğuk" (gerilmiş) donatı üzerindeki yüksekliğin ortasında;
• 3) şema 1'deki gibi değişken bir sapma yönü ile, ancak duvarın tahribatı, "soğuk" yüzeyin betonu boyunca veya eğik bölümler boyunca destek bölgelerinde meydana gelir.

İlk arıza modeli esnek duvarlar için tipiktir; ikinci ve üçüncüsü ise daha az esnekliğe sahip ve platform destekli duvarlar içindir. Platform desteğinde olduğu gibi duvarın destek bölümlerinin dönme serbestliğini sınırlandırırsanız deforme olabilirliği azalır ve dolayısıyla yangına dayanıklılık sınırı artar. Böylece, duvarların platform desteği (değiştirilemeyen düzlemlerde), elemanın tahribat düzeninden bağımsız olarak, menteşeli desteğe kıyasla yangına dayanıklılık sınırını ortalama iki kat artırdı.

Menteşeli destekle duvar takviyesinin yüzdesinin azaltılması, yangına dayanıklılık sınırını azaltır; platform desteğiyle, duvar takviyesinin olağan sınırlarındaki bir değişikliğin yangına dayanıklılık üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur. Duvar her iki taraftan da aynı anda ısıtıldığında ( iç duvarlar) sıcaklık sapması yaşamaz, yapı merkezi sıkıştırma ile çalışmaya devam eder ve bu nedenle yangına dayanıklılık sınırı tek taraflı ısıtmaya göre daha düşük değildir.

Betonarme yapıların yangına dayanıklılığının hesaplanmasında temel prensipler

Betonarme yapıların yangına dayanıklılığı, kural olarak, mukavemetin azalması, ısıl genleşme ve donatı ve betonun ısıtıldığında sıcaklık sürünmesi nedeniyle yük taşıma kapasitesinin kaybı (çökme) sonucu olarak kaybolur. yangına maruz kalmayan yüzeyin 140 °C'ye kadar ısıtılmasına. Bu göstergelere göre - Betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırı hesaplanarak bulunabilir.

Genel olarak hesaplama iki bölümden oluşur: termal ve statik.

Isı mühendisliği kısmında, standarda göre ısıtılması sırasında yapının kesiti boyunca sıcaklık belirlenir. sıcaklık koşulları. Statik kısımda ısıtılan yapının yük taşıma kapasitesi (mukavemeti) hesaplanır. Daha sonra zaman içinde yük taşıma kapasitesindeki azalmanın bir grafiği oluşturulur (Şekil 3.7). Bu grafiği kullanarak yangına dayanıklılık sınırı bulunur; ısıtma süresi, bundan sonra yapının yük taşıma kapasitesi çalışma yüküne düşecektir, yani. eşitlik gerçekleştiğinde: M rt (N rt) = M n (M n), burada M rt (N rt) bükme (sıkıştırılmış veya eksantrik olarak sıkıştırılmış) yapının yük taşıma kapasitesidir;

M n (M n), - standart veya diğer çalışma yükünden dolayı bükülme momenti (boyuna kuvvet).

Tablo 2.18

Hafif beton yoğunluğu? = 1600 kg/m3 iri genleştirilmiş kil agregalı, 6 adet yuvarlak boşluklu döşemeler, döşemeler her iki taraftan serbestçe mesnetlenmiştir.

1. Kılavuzun 2.27 numaralı maddesine göre ısı yalıtım kabiliyetine dayalı yangına dayanıklılık sınırını değerlendirmek için içi boş çekirdek levha teff'in etkin kalınlığını belirleyelim:

levhanın kalınlığı nerede, mm;

• - döşeme genişliği, mm;
• - boşluk sayısı, adet;
• - boşlukların çapı, mm.
• 2. Tabloya göre belirleyin. 8 Etkin kalınlığı 140 mm olan ağır beton parçadan yapılmış bir levha için ısı yalıtım kapasitesi kaybına dayalı bir levhanın yangına dayanıklılık sınırına ilişkin kılavuz:

Isı yalıtım yeteneğinin kaybına bağlı olarak levhanın yangına dayanıklılık sınırı

3. Döşemenin ısıtılmış yüzeyinden çubuk takviyesinin eksenine olan mesafeyi belirleyin:

koruyucu beton tabakasının kalınlığı nerede, mm;

• - çalışma bağlantı parçalarının çapı, mm.
• 4. Tabloya göre. 8 Kılavuzlar Bir levhanın yangına dayanıklılık sınırını, ağır beton için ve iki taraftan desteklendiğinde a = 24 mm'lik yük taşıma kapasitesi kaybına göre belirleriz.

Gerekli yangına dayanıklılık sınırı 1 saat ile 1,5 saat arasındadır, bunu doğrusal enterpolasyonla belirleriz:

Döşemenin düzeltme faktörleri dikkate alınmadan yangına dayanıklılık sınırı 1,25 saattir.

• 5. Kılavuzun 2.27 numaralı maddesine göre, içi boş çekirdek döşemelerin yangına dayanıklılık sınırını belirlemek için 0,9'luk bir azaltma faktörü uygulanır:
• 6. Döşeme üzerindeki toplam yükü kalıcı ve geçici yüklerin toplamı olarak belirliyoruz:
• 7. Yükün uzun etkili kısmının tam yüke oranını belirleyin:

8. Kılavuzun 2.20 maddesine göre yük için düzeltme faktörü:

• 9. Madde 2.18 (bölüm 1 a) Avantajlar'a göre katsayıyı kabul ediyor muyuz? A-VI bağlantı parçaları için:
• 10. Yük ve donatı katsayılarını dikkate alarak levhanın yangına dayanıklılık sınırını belirliyoruz:

Döşemenin yük taşıma kapasitesi açısından yangına dayanıklılık sınırı R 98'dir.

Döşemenin yangına dayanıklılık sınırı iki değerden küçük olanı olarak alınır: ısı yalıtım kapasitesi kaybı (180 dakika) ve yük taşıma kapasitesi kaybı (98 dakika).

Sonuç: Betonarme döşemenin yangına dayanıklılık sınırı REI 98'dir

Yukarıda bahsedildiği gibi, betonarme yapıların bükülmesinde yangına dayanıklılık sınırı, gerilim bölgesinde bulunan çalışma takviyesinin kritik bir sıcaklığa ısıtılması nedeniyle ortaya çıkabilir.

Bu bağlamda, içi boş bir döşeme plakasının yangına dayanıklılığının hesaplanması, gerilmiş çalışma takviyesinin kritik sıcaklığa ısıtılma süresine göre belirlenecektir.

Döşemenin kesiti Şekil 3.8'de gösterilmektedir.

B P B P B P B P B P

H H 0

A S

Şekil 3.8. İçi boş bir döşeme plakasının tasarım kesiti

Döşemeyi hesaplamak için kesiti T kesitine indirgenir (Şekil 3.9).

B F

X tem ≤h' F

H F

h h 0

X tem >h' F

A S

a∑b R

Şekil 3.9. Yangına dayanıklılığını hesaplamak için içi boş çekirdekli bir levhanın T kesiti

Alt sıra

düz esnek boşluklu betonarme elemanların yangına dayanıklılık sınırının hesaplanması

3. Eğer öyleyse  S , tem formülle belirlenir

Bunun yerine nerede B kullanılmış ;

Eğer
ise aşağıdaki formül kullanılarak yeniden hesaplanması gerekir:

3.1.5'e göre belirlenir T S , cr(Kritik sıcaklık).

Gauss hata fonksiyonu aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

3.2.7'ye göre Gauss fonksiyonunun argümanı bulunmuştur.

Yangına dayanıklılık sınırı P f aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Örnek No. 5.

Verildi. İki taraftan serbestçe desteklenen içi boş çekirdekli döşeme levhası. Bölüm boyutları: B=1200 mm, çalışma açıklığı uzunluğu ben= 6 m, kesit yüksekliği H= 220 mm, koruyucu tabaka kalınlığı A ben = 20 mm, çekme takviyesi sınıfı A-III, 4 çubuk Ø14 mm; Ezilmiş kireçtaşı üzerinde B20 sınıfı ağır beton, betonun ağırlık nem içeriği w= %2, betonun ortalama kuru yoğunluğu ρ 0'lar= 2300 kg/m3, boşluk çapı D N = 5,5 kN/m.

Tanımlamak döşemenin gerçek yangına dayanıklılık sınırı.

Çözüm:

B20 sınıfı beton için R milyar= 15 MPa (madde 3.2.1.)

R bu= Rbn /0,83 = 15/0,83 = 18,07 MPa

A-III sınıfı takviye için R sn = 390 MPa (madde 3.1.2.)

R su= R sn /0,9 = 390/0,9 = 433,3 MPa

A S= 615 mm2 = 61510 -6 m2

Betonun termofiziksel özellikleri:

λ tem = 1,14 – 0,00055450 = 0,89 W/(m˚С)

tem = 710 + 0,84450 = 1090 J/(kg·˚С) ile

k= 37.2 s.3.2.8.

k 1 = 0,5 s.3.2.9. .

Gerçek yangına dayanıklılık sınırı belirlenir:

Döşemenin boşluğu dikkate alınarak, gerçek yangına dayanıklılık sınırı 0,9 faktörüyle çarpılmalıdır (madde 2.27.).

Edebiyat

Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. “Binalar, yapılar ve yangın durumunda stabiliteleri.” Disiplini incelemek için ders kitabı – Irkutsk: Rusya İçişleri Bakanlığı VSI, 2002. – 191 s.

Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. Bina inşaatı. “Binalar, yapılar ve yangın durumunda stabiliteleri” disiplini için referans kitabı. – Irkutsk: Rusya İçişleri Bakanlığı VSI, 2001. – 73 s.

Mosalkov I.L. ve diğerleri Bina yapılarının yangına dayanıklılığı: M.: ZAO "Spetstekhnika", 2001. - 496 s., illus.

Yakovlev A.I. Bina yapılarının yangına dayanıklılığının hesaplanması. – M.: Stroyizdat, 1988.- 143 s., hasta.

Shelegov V.G., Chernov Yu.L. “Binalar, yapılar ve yangın durumunda stabiliteleri.” Bir kurs projesini tamamlama kılavuzu. – Irkutsk: Rusya İçişleri Bakanlığı VSI, 2002. – 36 s.

Yapıların yangına dayanıklılık sınırlarının, yapılar boyunca yangının yayılmasının sınırlarının ve malzemelerin yanıcılık gruplarının (SNiP II-2-80'e göre) belirlenmesi için bir kılavuz, TsNIISK im. Kucherenko. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 s.

GOST 27772-88: Çelik yapılar inşa etmek için haddelenmiş ürünler. Yaygındır teknik özellikler/ Gosstroy SSCB. – M., 1989

SNiP 2.01.07-85*. Yükler ve etkiler/Gosstroy SSCB. – M.: CITP Gosstroy SSCB, 1987. – 36 s.

GOST 30247.0 – 94. Bina yapıları. Yangına dayanıklılık test yöntemleri. Genel Gereksinimler.

SNiP 2.03.01-84*. Beton ve betonarme yapılar / Rusya İnşaat Bakanlığı. – M.: GP TsPP, 1995. – 80 s.

1YÖNETİM – kıyıda özel olarak inşa edilmiş eğimli temele sahip bir yapı ( kızak), geminin gövdesinin döşendiği ve inşa edildiği yer.

2 Üst geçit – kara yollarının (veya kara yolunun) kesiştiği yerde bir köprü. Onlar boyunca hareket farklı seviyelerde sağlanır.

3AZALTILDI – Bir yolun kesiştiği noktada diğerinin üzerinden geçmesine, gemilerin yanaşmasına ve genel olarak belirli bir yükseklikte yol oluşturmaya yarayan köprü şeklindeki yapı.

4 DEPOLAMA TANKI - sıvılar ve gazlar için konteyner.

5 GAZ TUTUCU- Gazın alınması, depolanması ve dağıtılmasına yönelik bir tesis gaz boru hattı ağına.

6yüksek fırın- demir cevherinden dökme demirin eritilmesi için bir şaft fırını.

7Kritik sıcaklık– standart metal direncinin (Run) yapıdaki harici yükten dolayı standart voltajn değerine düştüğü sıcaklık; taşıma kapasitesi kaybının meydana geldiği yer.

8 Dübel - ahşap yapıların parçalarını sabitlemek için kullanılan ahşap veya metal bir çubuk.

Sorunun statik kısmını çözmek için, yuvarlak boşluklu betonarme döşeme levhasının kesit şeklini (Ek 2, Şekil 6) hesaplanan T şekline indirgemekteyiz.

Standart yükün ve döşemenin kendi ağırlığının etkisiyle açıklığın ortasındaki eğilme momentini belirleyelim:

Nerede Q / N– 1 lineer metre döşeme başına standart yük:

Panelin alt (ısıtılmış) yüzeyinden çalışma bağlantı parçalarının eksenine olan mesafe:

mm,

Nerede D– takviye çubuklarının çapı, mm.

Ortalama mesafe şu şekilde olacaktır:

mm,

Nerede A– takviye çubuğunun kesit alanı (madde 3.1.1.), mm 2.

Panelin hesaplanan T kesitinin ana boyutlarını belirleyelim:

Genişlik: B F = B= 1,49m;

Yükseklik: H F = 0,5 (H-П) = 0,5 (220 – 159) = 30,5 mm;

Yapının ısıtılmamış yüzeyinden takviye çubuğunun eksenine olan mesafe H Ö = H – A= 220 – 21 = 199 mm.

Betonun mukavemetini ve termofiziksel özelliklerini belirliyoruz:

Standart çekme mukavemeti R milyar= 18,5 MPa (B25 beton sınıfı için Tablo 12 veya madde 3.2.1);

Güvenilirlik faktörü  B = 0,83 ;

Nihai dayanıma göre betonun tasarım dayanımı R bu = R milyar /  B= 18,5 / 0,83 = 22,29 MPa;

Isıl iletkenlik katsayısı  T = 1,3 – 0,00035T evlenmek= 1,3 – 0,00035 723 = 1,05 W m -1 K -1 (madde 3.2.3.),

Nerede T evlenmek- 723 K'ya eşit bir yangın sırasında ortalama sıcaklık;

Özısı İLE T = 481 + 0,84T evlenmek= 481 + 0,84 · 723 = 1088,32 J kg -1 K -1 (bölüm 3.2.3.);

Verilen termal yayılma katsayısı:

Betonun ortalama yoğunluğuna bağlı katsayılar İLE= 39 sn 0,5 ve İLE 1 = 0,5 (madde 3.2.8, madde 3.2.9.).

Döşemenin sıkıştırılmış bölgesinin yüksekliğini belirleyin:

Çekme donatısındaki gerilimi, adj'a uygun olarak harici bir yükten belirliyoruz. 4:

Çünkü X T= 8,27 mm H F= 30,5 mm, bu durumda

Nerede Gibi– yapının enine kesitinin çekme bölgesindeki takviye çubuklarının toplam kesit alanı, 5 çubuğa eşit 12 mm 563 mm2 (madde 3.1.1.).

Takviye çeliğinin mukavemetindeki değişim katsayısının kritik değerini belirleyelim:

,

Nerede R su- Nihai mukavemet açısından donatının tasarım direnci:

R su = R sn /  S= 390 / 0,9 = 433,33 MPa (burada  S– takviye için güvenilirlik faktörü, 0,9'a eşit alınır);

R sn- 390 MPa'ya eşit takviyenin standart çekme mukavemeti (Tablo 19 veya madde 3.1.2).

Anladım  stcr1. Bu, çekme takviyesindeki dış yükten kaynaklanan gerilimlerin, takviyenin standart direncini aştığı anlamına gelir. Bu nedenle donatıdaki dış yükten kaynaklanan gerilmelerin azaltılması gerekmektedir. Bunu yapmak için paneldeki takviye çubuklarının sayısını 12mm'den 6'ya çıkaracağız. A S= 679 10 -6 (bölüm 3.1.1.).

MPa,

.

Çekme bölgesindeki yük taşıyıcı donatının kritik ısınma sıcaklığını belirleyelim.

Madde 3.1.5'teki tabloya göre. Doğrusal enterpolasyon kullanarak, A-III sınıfı donatı için 35 GS çelik kalitesini ve  stcr = 0,93.

T stcr= 475C.

Takviyenin katı kesitli bir levha için kritik sıcaklığa kadar ısınması için geçen süre, gerçek yangın direnci limiti olacaktır.

s = 0,96 saat,

Nerede X- Gauss (Crump) hata fonksiyonunun şuna eşit değerine bağlı olarak Gauss (Crump) hata fonksiyonunun argümanı 0,64'e eşittir (madde 3.2.7.):

(Burada T N– yangından önce yapının sıcaklığı 20С olarak alınır).

Yuvarlak boşluklu bir döşeme plakasının gerçek yangına dayanıklılık sınırı şöyle olacaktır:

P F =  0,9 = 0,960,9 = 0,86 saat,

burada 0,9, döşemedeki boşlukların varlığını hesaba katan bir katsayıdır.

Beton olduğundan yanıcı olmayan malzeme bu durumda yapının gerçek yangın tehlike sınıfının K0 olduğu açıktır.