Расчет предела огнестойкости железобетонных конструкций

Расчет предела огнестойкости железобетонной многопустотной плиты перекрытия

Исходные данные для расчета предела огнестойкости железобетонной плиты перекрытия приведены в таблице 1.1.1.1.

Таблица 1.1.1.1 — Исходные данные для железобетонной плиты перекрытия.

№. вари; анта.	Геометрические характеристики.	Характеристики бетона.	Характеристики рабочей арматуры.	Нормативные нагрузки на плиту.
ширина b, м.	толщина. h, м.	длина рабочего пролета l, м.	диаметр пустот. dп, м.	класс по прочности.	толщина защитного слоя бетона д, мм.	класс арматуры.	количество стержней, шт., диаметр, мм.	постоянные. q, кН/м 2.	временные p, кН/м 2.
	1,49.	0,22.	5,38.	0,159.	В 15.		A-VI.	2—Ж18;—4—Ж2_.	6,9.	3.0.

Вид бетона — легкий бетон плотностью с = 1600 кг/м ³ с крупным заполнителем из керамзита; плиты многопустотные, с круглыми пустотами, количество пустот — 6 шт, опирание плит — по двум сторонам.

1) Определяем максимальный изгибающий момент M в плите:

— где — постоянные нагрузки на плиту, H/м ²;

— - временные нагрузки на плиту, H/м ²;

• — - ширина сечения и длина рабочего пролета плиты, м.
• 2) Определяем рабочую высоту сечения плиты h₀:

;

— где — высота сечения плиты, м;

• — - толщина защитного слоя бетона, м;
• — d — диаметр рабочей растянутой арматуры, м.
• 3) Площадь поперечного сечения всей растянутой арматуры A_s определяется в зависимости от диаметра арматуры:

— где — порядковый номер арматурного стержня;

— - площадь поперечного сечения j-го арматурного стержня.

4) Согласно методическому указанию для курсовой работы расчетные сопротивления растяжению арматуры R_su и сжатию бетона R_bu определяются делением соответствующих нормативных сопротивлений R_sn (П 3.9 приложение 3) и R_bn (П 3.8 приложение 3) на коэффициенты надежности (для арматуры) и (для бетона). Для арматуры класса A-VI нормативное сопротивление составляет 980 МПа, для бетона, имеющего класс прочности B15, нормативное сопротивление составляет 11 МПа.

5) Определяем коэффициент условий работы при пожаре растянутой арматуры железобетонной плиты:

;

=.

6) По таблице 1.1.1.2 (табл. П 3.3 приложение 3 МУ для КР) в зависимости от коэффициента работы при пожаре определяем критическую температуру прогрева, при которой теряется прочность растянутой арматуры плиты.

Заданная арматура A-VI, но так как в таблице нет значений для этого класса, принимаем значения для арматуры класса Aт-VI.

Так как, то для определения критической температуры применяется метод линейной интерполяции:

7) Определяем средний диаметр растянутой арматуры d_s:

где j — порядковый номер арматурного стержня, м;

Таблица 1.1.1.2 — Значения коэффициента условий работы при пожаре стержневой арматуры различных классов в зависимости от температуры арматуры.

соответственно диаметр, м и площадь поперечного сечения, м ² j-го арматурного стержня.

8) Решаем теплотехническую задачу для определения предела огнестойкости сплошной железобетонной плиты:

;

где — приведенный коэффициент температуропроводности бетона, м ²/ч, определяется по табл. П 3.4 приложения 3 МУ для КР в зависимости от плотности бетона и вида заполнителя:

; огнестойкость пожарная опасность здание.

и — поправочные коэффициенты, определяются в зависимости от плотности бетона по справочным данным, приведенным в табл. П 3.5 приложения 3 МУ для КР.

Для бетона плотностью 1600 кг/м ³:

= 0,58;

= 0,65;

— средняя толщина защитного слоя бетона:

.

9) Определяем предел огнестойкости по признаку «R» (потеря несущей способности) многопустотных плит путем умножения предела огнестойкости сплошных плит на понижающий коэффициент 0,9:

.

Предел огнестойкости многопустотной железобетонной плиты по потере несущей способности составляет R 240.

10) Определим предел огнестойкости по признаку «I» (потеря теплоизолирующей способности) через приведенную толщину многопустотной плиты.

Приведенная толщина плиты определяется по формуле:

.

где — площадь сечения плиты, м ²;

— площадь пустот в плите, м ², определяется по формуле:

.

где — диаметр пустот, м;

n-количество пустот, шт.

По таблице 1.1.1.3 (табл. П 3.6 приложения 3 МУ для КР определяется предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности при условии отсутствия теплоотвода с необогреваемой поверхности плиты.

Таблица 1.1.1.3 — Толщины сплошного бетонного сечения, необходимые для обеспечения соответствующего предела огнестойкости по потере теплоизолирующей способности «I» .

Приведенная толщина м, плотность бетона 1600 кг/м ³, следовательно предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности составляет I 180.

Предел огнестойкости по потере несущей способности 240 мин, а по теплоизолирующей 180 мин. Необходимо брать наименьший предел огнестойкости.

Вывод: предел огнестойкости железобетонной плиты REI 180.