Особенности определения пределов огнестойкости железобетонной конструкции расчетным методом.

Как правило, предел огнестойкости железобетонной конструкции достигается в результате потери ею несущей способности (обрушения) за счет снижения прочности (температурной ползучести) арматурной стали и бетона при нагревании - достижения первого предельного состояния по огнестойкости, либо вследствие потери (утраты) теплоизолирующей способности (прогрева конструкции выше допустимой температуры) - второе предельное состояние конструкции по огнестойкости, а также в результате потери (утраты), целостности (сплошности, плотности) ограждающей конструкций - третье предельное состояние конструкции по огнестойкости.

Предел огнестойкости железобетонной внутренней не несущей стены и перегородки определяют по потере теплоизолирующей способности или по потере плотности. Он зависит от вида бетона (тяжелый, легкий, ячеистый) и толщины конструкции.

Для самонесущих и несущих железобетонных конструкций (конструкций наружных стен, плит покрытия, балок, ферм, колонн) пределы огнестойкости определяют по потере несущей способности.

Железобетонные конструкции, выполняющие одновременно ограждающую и несущую функции, рассчитывают исходя из двух условий: по потере несущей и теплоизолирующей способности. Из двух полученных значений за предел огнестойкости принимают наименьшее.

При определении пределов огнестойкости строительных конструкций в общем случае необходимо решить две части задачи: теплотехническую и статическую. Теплотехническая часть имеет целью определить температуры по сечению конструкции во время воздействия на нее стандартного температурного режима.

В статической части вычисляют изменение несущей способности (прочности) нагретой конструкции с учетом изменения свойств бетона и арматуры при высоких температурах - четвертая расчетная схема. Затем строят график изменения несущей способности конструкции во времени. Время нагрева конструкции, по истечение которого несущая способность снизится до величины нормативной (рабочей) нагрузки, является пределом ее огнестойкости, т. е. когда будет достигнуто равенство:

Nt(Mt) = Nn(Mn), (1.1)

где Nt(Mt) - несущая способность (от изгибающего момента - для изгибаемой конструкции) конструкций при нагревании, Н (Н^.м);

Nn(Mn) - продольное усилие (изгибающий момент) от нормативной нагрузки, Н (Н^.м).

Выполнение условия (1.1) схематично изображено на рисунке 1.1.

Рис. 1.1. Схематическое изображение принципа определения предела огнестойкости
конструкций по первому предельному состоянию наступления предела огнестойкости
несущей конструкции (четвертая расчетная схема).

Учитывая, что бетон плохо работает на растяжение и что эту функцию выполняет стальная арматура, пределы огнестойкости изгибаемых и растянутых конструкций можно рассчитать (с достаточной для практики точностью) по времени прогрева несущей арматуры до критической температуры - вторая расчетная схема. Для центрально сжатых конструкций расчет пределов огнестойкости можно выполнять по упрощенной схеме - по времени уменьшения работоспособной площади поперечного сечения бетонной части колонны до предельной величины за счет снижения прочности прогретых наружных слоев бетона и значительного снижения их несущей способности - третья расчетная схема.

Особенности решения теплотехнической (теплофизической)

Дата добавления: 2017-02-01