בשאלת חישוב רצפות ללא קורות לעמידות בפני אש

בשאלת חישוב רצפות ללא קורות לעמידות בפני אש

V.V. ז'וקוב, V.N. לברוב

המאמר פורסם בפרסום "בטון ובטון מזוין - דרכי פיתוח. עבודות מדעיותועידה כלל רוסית (בינלאומית) השנייה בנושא בטון ובטון מזוין. 5-9 בספטמבר 2005 מוסקבה; ב-5 כרכים. NIIZHB 2005, כרך 2. דוחות חתכים. סעיף "מבני בטון מזוין של מבנים ומבנים", 2005.

הבה נבחן את חישוב גבול עמידות האש של רצפה ללא קורות באמצעות דוגמה שכיחה למדי בבנייה. לרצפת בטון מזוין ללא קורות עובי של 200 מ"מ עשויה בטון בדרגת דחיסה B25, רשת מחוזקתעם תאים 200x200 מ"מ מדרגת חיזוק A400 בקוטר 16 מ"מ עם שכבת הגנה של 33 מ"מ (למרכז הכובד של החיזוק) במשטח התחתון של התקרה ו-A400 בקוטר 12 מ"מ עם שכבת הגנה של 28 מ"מ (למרכז הכובד) במשטח העליון. המרחק בין העמודות הוא 7 מטר. בבניין הנדון, התקרה מהווה מחסום אש מהסוג הראשון וחייבת להיות בעלת גבול עמידות בפני אש לאובדן כושר בידוד תרמי (I), תקינות (E) ו יכולת נשיאה(R) REI 150. הערכת גבול עמידות אש של רצפה על פי מסמכים קיימים ניתנת לקביעת בחישוב רק לפי עובי שכבת המגן (R) למבנה שניתן לקבוע סטטית, לפי עובי הרצפה (I ) ואפשרות לשבר שביר בשריפה (E). במקרה זה, הערכה נכונה למדי ניתנת על ידי חישובים של I ו-E, וניתן לקבוע את כושר הנשיאה של הרצפה בשריפה כמבנה בלתי מוגדר סטטית רק על ידי חישוב המצב המתח התרמי, תוך שימוש בתיאוריית האלסטית -פלסטיות של בטון מזוין בעת ​​חימום או התיאוריה של שיטת שיווי המשקל הגבול של מבנה תחת פעולת עומסים סטטיים ותרמיים בשריפה. התיאוריה האחרונה היא הפשוטה ביותר, שכן היא אינה דורשת קביעת הלחצים מהעומס הסטטי והטמפרטורה, אלא רק את הכוחות (הרגעים) מפעולת העומס הסטטי, תוך התחשבות בשינוי בתכונות הבטון והחיזוק כאשר מחומם עד להופעת צירי פלסטיק במבנה הבלתי מוגדר מבחינה סטטית כאשר הוא הופך למנגנון. בהקשר זה, הערכת כושר הנשיאה של רצפה ללא קורות בזמן שריפה נעשתה בשיטת שיווי המשקל הגבול, וביחידות יחסיות לכושר הנשיאה של הרצפה ב. תנאים רגיליםמִבצָע. שרטוטי עבודה של הבניין נסקרו ונותחו, בוצעו חישובים של גבולות עמידות האש של רצפה ללא קורות מבטון מזוין בהתבסס על התרחשותם של סימני מצב גבול המנורמלים עבור מבנים אלה. חישוב גבולות עמידות האש על בסיס כושר נשיאת עומס בוצע תוך התחשבות בשינויים בטמפרטורת הבטון והחיזוק במהלך 2.5 שעות של בדיקות סטנדרטיות. כל המאפיינים התרמודינמיים והפיזיים-מכניים של חומרי בנייה הניתנים בדוח זה מבוססים על נתונים מ-VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK.

מגבלת עמידות בפני אש של כיסוי על ידי אובדן יכולת בידוד תרמי (I)

בפועל, חימום מבנים נקבע על ידי חישובי הפרש סופי או אלמנטים סופיים באמצעות מחשב. בעת פתרון בעיית המוליכות התרמית, נלקחים בחשבון שינויים בתכונות התרמופיזיקליות של בטון וחיזוק במהלך החימום. חישוב טמפרטורות במבנה בתקן תנאי טמפרטורהמיוצר בתנאים ראשוניים: טמפרטורת מבנים ו סביבה חיצונית 20C. טמפרטורת הסביבה tc במהלך שריפה משתנה בהתאם לזמן בהתאם. בעת חישוב טמפרטורות במבנים, נלקחים בחשבון חילופי חום קונבקטיביים Qc ו-Qr קורנים בין המדיום המחומם למשטח. ניתן לבצע חישובי טמפרטורה באמצעות העובי המותנה של שכבת הבטון הנלקחת בחשבון Xi* מהמשטח המחומם. כדי לקבוע את הטמפרטורה בבטון, חשב

באמצעות נוסחה (5), אנו קובעים את התפלגות הטמפרטורה על עובי הרצפה לאחר 2.5 שעות של שריפה. באמצעות נוסחה (6), אנו קובעים את עובי הרצפות, הדרוש כדי להשיג טמפרטורה קריטית של 220C על פני השטח הלא מחוממים שלה תוך 2.5 שעות. עובי זה הוא 97 מ"מ. כתוצאה מכך, לרצפה בעובי 200 מ"מ תהיה גבול עמידות אש לאובדן כושר בידוד תרמי של לפחות 2.5 שעות.

מגבלת עמידות בפני אש של צלחת הרצפה על ידי אובדן שלמות (E)

במקרה של שריפה במבנים ומבנים המשתמשים במבני בטון ובטון מזוין, תיתכן הרס שביר של בטון, מה שמוביל לאובדן שלמות מבני. ההרס מתרחש בפתאומיות, במהירות ולכן הוא המסוכן ביותר. הרס שביר של בטון מתחיל, ככלל, 5-20 דקות לאחר תחילת החשיפה לשריפה ומתבטא בהתנתקות של פיסות בטון מהמשטח המחומם של המבנה כתוצאה מכך, עלול להופיע חור דרך מבנה, כלומר. המבנה יכול להשיג עמידות בפני אש מוקדמת עקב אובדן שלמות (E). הרס שביר של בטון עשוי להיות מלווה באפקט קולי בצורה של פופ קל, סדק בעוצמה משתנה או "פיצוץ". במקרה של שבר שביר של בטון, חלקים במשקל של עד כמה קילוגרמים יכולים להתעופף על פני מרחק של 10-20 מ' בשריפה, ההשפעה הגדולה ביותר על השבר השביר של הבטון מופעלת על ידי: מתחי טמפרטורה פנימיים מהטמפרטורה. שיפוע על פני החתך של האלמנט, מתחים מחוסר קביעה סטטי של מבנים, מעומסים חיצוניים ומסינון קיטור דרך מבנה הבטון. הרס פריך של בטון בשריפה תלוי במבנה הבטון, הרכבו, הלחות, הטמפרטורה, תנאי הגבול והעומס החיצוני, כלומר. זה תלוי גם בחומר (בטון) וגם בסוג הבטון או מבנה הבטון מזוין. הערכת גבול עמידות אש רצפת בטון מזויןניתן להשיג אובדן שלמות על ידי הערך של קריטריון השבר השביר (F), אשר נקבע על ידי הנוסחה הניתנת ב:

מגבלת עמידות באש של הסרבל על ידי אובדן כושר העמסה (R)

בהתבסס על יכולת נשיאת העומס, עמידות האש של התקרה נקבעת גם על ידי חישוב, המותר. בעיות תרמיות וסטטיות נפתרות. בחלק התרמו-טכני של החישוב נקבעת התפלגות הטמפרטורה לאורך עובי הלוח בהשפעה תרמית סטנדרטית. בחלק הסטטי של החישוב נקבעת כושר נשיאת הלוח בזמן שריפה הנמשכת 2.5 שעות תנאי העומס והתמיכה ננקטים בהתאם לתכנון המבנה. שילובי עומסים לחישוב גבול עמידות האש נחשבים למיוחדים. במקרה זה, מותר שלא להתחשב בעומסים קצרי טווח ולכלול רק עומסים נורמטיביים קבועים וזמניים ארוכי טווח. עומסים על הלוח במהלך שריפה נקבעים בשיטת NIIZHB. אם כושר נשיאת העומס המחושב של הלוח שווה ל-R בתנאי הפעלה רגילים, אזי ערך העומס המחושב הוא P = 0.95 R. העומס הסטנדרטי במקרה של שריפה הוא 0.5 R. ההתנגדויות המחושבות של חומרים לחישוב מגבלות עמידות אש נלקחות עם מקדם בטיחות של 0.83 לבטון ו-0.9 לחיזוק. מגבלת עמידות האש של לוחות רצפת בטון מזוין המחוזקים בחיזוק מוט עשויה להתרחש מסיבות שיש לקחת בחשבון: החלקה של החיזוק על התומך כאשר שכבת המגע של הבטון והחיזוק מחוממת לטמפרטורה קריטית; זחילת חיזוק והרס בעת חימום חיזוק לטמפרטורה קריטית. בבניין הנדון נעשה שימוש ברצפות בטון מזוין מונוליטי וכושר נשיאת העומס שלהם במקרה של שריפה נקבע בשיטת שיווי המשקל הגבול, תוך התחשבות בשינויים בתכונות הפיזיקליות והמכניות של בטון וחיזוק בעת חימום. יש צורך לבצע סטייה קטנה לגבי האפשרות להשתמש בשיטת שיווי משקל הגבול כדי לחשב את גבול עמידות האש מבני בטון מזויןכאשר נחשף לחום בזמן שריפה. על פי הנתונים, "כל עוד שיטת שיווי המשקל הגבול נשארת בתוקף, גבולות כושר הנשיאה אינם תלויים לחלוטין בלחצים הממשיים המתעוררים, וכתוצאה מכך, בגורמים כגון עיוותים בטמפרטורה, תזוזות של תומכים וכו'. ” אך יחד עם זאת, יש צורך לקחת בחשבון את מילוי התנאים המוקדמים הבאים: אלמנטים מבניים לא צריכים להיות שבירים לפני שהם מגיעים לשלב המגביל, מתחים עצמיים לא צריכים להשפיע על התנאים המגבילים של האלמנטים. במבני בטון מזוין נשמרים תנאים מוקדמים אלו לתחולת שיטת שיווי המשקל הגבול, אך לשם כך יש צורך שלא תהיה החלקה של החיזוק במקומות בהם נוצרים צירי פלסטיק והרס שביר של אלמנטים מבניים לפני הגעה למצב הגבול. . במקרה של שריפה החימום הגבוה ביותרלוח הרצפה נצפה מלמטה באזור המומנט המרבי, שבו, ככלל, ציר הפלסטיק הראשון נוצר עם עיגון מספיק של חיזוק המתיחה עם עיוות משמעותי שלו מחימום לסיבוב בציר וחלוקת כוחות מחדש אזור תמיכה. באחרון, בטון מחומם תורם לעלייה בעיוות של ציר הפלסטיק. "אם ניתן ליישם את שיטת שיווי המשקל הגבול, אז הלחצים הפנימיים (זמינים בצורה של לחצים מהטמפרטורה - הערת המחברים) אינם משפיעים על הגבול הפנימי והחיצוני של כושר הנשיאה של מבנים." כאשר מחשבים בשיטת שיווי המשקל הגבול, מניחים, לשם כך קיימים נתונים ניסויים תואמים, שבמהלך שריפה, בהשפעת עומס, הלוח נשבר לחוליות שטוחות המחוברות זה לזה לאורך קווי השבר על ידי צירי פלסטיק ליניאריים. . שימוש בחלק מכושר נשיאת העומס המתוכנן של המבנה בתנאי הפעלה רגילים כעומס במקרה של שריפה ובאותה תכנית הרס של הלוח בתנאים רגילים ובמהלך שריפה מאפשרים לחשב את גבול עמידות האש של הלוח ביחידות יחסיות, ללא תלות ב מאפיינים גיאומטרייםלוחות בתוכנית. בואו לחשב את גבול עמידות האש של לוח עשוי בטון כבד בדרגת חוזק לחיצה B25 עם חוזק לחיצה סטנדרטי של 18.5 MPa ב-20 C. חיזוק בדרגת A400 עם חוזק מתיחה סטנדרטי (20C) של 391.3 MPa (4000 ק"ג/סמ"ר). שינויים בחוזק הבטון והחיזוק במהלך החימום מתקבלים על פי. החישוב לשבר של רצועת לוחות נפרדת מתבצע בהנחה שצירי פלסטיק ליניאריים נוצרים ברצועת הפנלים הנחשבת, במקביל לציר רצועה זו: ציר פלסטי ליניארי אחד בטווח עם סדקים הנפתחים מלמטה ו ציר פלסטי ליניארי אחד בעמודים עם סדקים הנפתחים מלמעלה. המסוכן ביותר במקרה של שריפה הם סדקים מלמטה, שבהם החימום של החיזוק המתוח גבוה בהרבה מאשר בסדקים מלמעלה. חישוב כושר נשיאת העומס R של הרצפה כולה במהלך שריפה מתבצע באמצעות הנוסחה:

הטמפרטורה של חיזוק זה לאחר 2.5 שעות אש היא 503.5 C. גובה האזור הדחוס בבטון של הלוח בציר הפלסטיק האמצעי (ברזרבה ללא התחשבות בחיזוק באזור הדחוס של בטון).

הבה נקבע את יכולת נשיאת העומס העיצובית המתאימה של הרצפה R3 בתנאי הפעלה רגילים עבור רצפה בעובי של 200 מ"מ, בגובה האזור הדחוס עבור הציר האמצעי ב-xc = ; כתף הזוג הפנימי Zc = 15.8 ס"מ וגובה האזור הדחוס של הצירים השמאלי והימני Xc = Xn = 1.34 ס"מ, כתף הזוג הפנימי Zx = Zn = 16.53 ס"מ יכולת נשיאה עיצובית של הרצפה R3 בעובי של 20 ס"מ ב-20 C.

במקרה זה, כמובן, יש לעמוד בדרישות הבאות: א) לפחות 20% מהחיזוק העליון הנדרש על התומך חייב לעבור מעל אמצע הטווח; ב) החיזוק העליון מעל התומכים החיצוניים של מערכת רציפה מוחדר במרחק של לפחות 0.4 ליטר לכיוון הטווח מהתמיכה ולאחר מכן מתנתק בהדרגה (l הוא אורך הטווח); ג) כל החיזוקים העליונים מעל תומכי הביניים חייבים להרחיב את הטווח ב-0.15 ליטר לפחות.

מסקנות

1. כדי להעריך את גבול עמידות האש של רצפת בטון מזוין ללא קורות, יש לבצע חישובים של גבול עמידות האש שלה על סמך שלושה סימנים למצבי גבול: אובדן כושר נשיאת עומס R; אובדן שלמות E; אובדן יכולת בידוד תרמי I. במקרה זה, ניתן להשתמש בשיטות הבאות: הגבלת שיווי משקל, חימום ומכניקת סדקים.
2. חישובים הראו כי עבור האובייקט הנדון, עבור כל שלושת מצבי הגבול, גבול עמידות האש של רצפה בעובי 200 מ"מ עשויה בטון בדרגת חוזק לחיצה B25, מחוזקת ברשת חיזוק עם תאים 200x200 מ"מ, פלדה A400 עם שכבת הגנה עובי חיזוק בקוטר של 16 מ"מ במשטח התחתון של 33 מ"מ וקוטר עליון 12 מ"מ - 28 מ"מ הוא REI 150 לפחות.
3. רצפת בטון מזוין ללא קורות זו יכולה לשמש מחסום אש, סוג ראשון לפי .
4. הערכת גבול עמידות האש המינימלית של רצפת בטון מזוין ללא קורות יכולה להתבצע בשיטת שיווי המשקל הגבול בתנאים של הטבעה מספקת של חיזוק מתיחה במקומות בהם נוצרים צירי פלסטיק.

סִפְרוּת

1. הנחיות לחישוב גבולות עמידות האש בפועל של בטון מזוין בניית מבניםמבוסס על שימוש במחשבים. – מ.: VNIIPO, 1975.
2. GOST 30247.0-94. בניית מבנים. שיטות בדיקה לעמידות באש. מ', 1994. - 10 עמ'.
3. SP 52-101-2003. מבני בטון ובטון מזוין ללא חיזוק דחף. – מ.: FSUE TsPP, 2004. –54 עמ'.
4. SNiP-2.03.04-84. מבני בטון ובטון מזוין המיועדים לפעול בתנאים של טמפרטורות גבוהות וגבוהות. – מ.: CITP Gosstroy ברית המועצות, 1985.
5. המלצות לחישוב מגבלות עמידות אש של מבני בטון ובטון מזוין. – מ.: Stroyizdat, 1979. – 38 עמ'.
6. SNiP-21-01-97* בטיחות אשמבנים ומבנים. מפעל יחידתי ממלכתי TsPP, 1997. - 14 עמ'.
7. המלצות להגנה על מבני בטון ובטון מזוין מפני הרס שביר בשריפה. – מ.: Stroyizdat, 1979. – 21 עמ'.
8. הנחיות עיצוב לוחות ליבה חלוליםרצפות עם עמידות האש הנדרשת. – מ.: NIIZhB, 1987. – 28 עמ'.
9. מדריך לחישוב של מבני בטון מזוין בלתי מוגדרים באופן סטטי. – M.: Stroyizdat, 1975. P.98-121.
10. המלצות מתודולוגיות לחישוב עמידות אש ובטיחות אש של מבני בטון מזוין (MDS 21-2.000). – מ.: NIIZhB, 2000. – 92 עמ'.
11. Gvozdev A.A חישוב כושר הנשיאה של מבנים בשיטת הגבול שיווי המשקל. הוצאת המדינה לספרות בנייה. – מ', 1949.

החומר הנפוץ ביותר ב
הבנייה היא בטון מזוין. הוא משלב חיזוק בטון ופלדה,
מונח באופן רציונלי במבנה לקליטת כוחות מתיחה ולחיצה
מַאֲמָץ.

בטון מתנגד לדחיסה היטב ו
גרוע מכך - נקע. תכונה זו של בטון אינה חיובית עבור כיפוף ו
אלמנטים מתוחים. אלמנטי הבניין הגמישים הנפוצים ביותר
הם לוחות וקורות.

כדי לפצות על לא חיובי
תהליכי בטון, מבנים מחוזקים בדרך כלל בחיזוק פלדה. לְתַגְבֵּר
לוחות עם רשתות מרותכות המורכבות ממוטות הממוקמים בשניים הדדיים
כיוונים מאונכים. הרשתות מונחות בלוחות בצורה כזו
מוטות החיזוק העובד שלהם היו ממוקמים לאורך הטווח ונתפסו
כוחות מתיחה הנוצרים במבנים בעת כיפוף בעומס, ב
בהתאם לתרשים של עומסי כיפוף.

IN
תנאי אש, הלוחות חשופים אליהם טמפרטורה גבוההמִלְמַטָה,
הירידה ביכולת נשיאת העומס שלהם מתרחשת בעיקר עקב ירידה ב
חוזק של חיזוק מתיחה מחומם. בדרך כלל, אלמנטים כאלה
נהרסים כתוצאה מהיווצרות ציר פלסטיק בחתך עם
מומנט כיפוף מרבי בשל חוזק מתיחה מופחת
חיזוק מתיחה מחומם לערך של מתחי הפעלה בחתך הרוחב שלו.

מתן הגנה מפני אש
בטיחות הבניין דורשת עמידות מוגברת באש ובטיחות אש
מבני בטון מזוין. לשם כך נעשה שימוש בטכנולוגיות הבאות:

• חיזוק של לוחות
  רק מסגרות סרוגות או מרותכות, ולא מוטות בודדים רופפים;
• כדי למנוע הידוק של החיזוק האורכי בעת חימום במהלך
  במהלך שריפה, יש צורך לספק חיזוק מבני עם מלחציים או
  מוטות צולבים;
• עובי שכבת המגן התחתונה של בטון הרצפה צריך להיות
  מספיק כדי שיתחמם לא יותר מ-500 מעלות צלזיוס ולאחר שריפה לא יתחמם
  השפיעה עוד יותר פעולה בטוחהעיצובים.
  מחקר קבע שעם מגבלת עמידות האש המנורמלת R=120, העובי
  שכבת ההגנה של הבטון חייבת להיות לפחות 45 מ"מ, ב-R=180 - לפחות 55 מ"מ,
  ב-R=240 - לא פחות מ-70 מ"מ;
• V שכבת הגנהבטון בעומק של 15-20 מ"מ מלמטה
  יש לספק את משטח הרצפה עם רשת חיזוק נגד ריסוק
  עשוי חוט בקוטר 3 מ"מ עם גודל רשת של 50-70 מ"מ, מפחית עוצמה
  הרס נפץ של בטון;
• חיזוק החלקים התומכים של רצפות רוחביות דקיקות
  חיזוק שלא נקבע בחישובים הרגילים;
• הגדלת גבול עמידות האש עקב סידור הלוחות,
  נתמך לאורך קו המתאר;
• השימוש בטיח מיוחד (באמצעות אסבסט ו
  פרלייט, ורמיקוליט). אפילו עם גדלים קטנים של פלסטרים כאלה (1.5 - 2 ס"מ)
  עמידות האש של לוחות בטון מזוין עולה מספר פעמים (2 - 5);
• הגדלת גבול עמידות האש עקב תקרה תלויה;
• הגנה על רכיבים ומפרקים של מבנים עם שכבת בטון עם הנדרש
  גבול עמידות באש.

אמצעים אלה יבטיחו תקין בטיחות אשמבנים.
מבנה הבטון מזוין ירכוש את עמידות האש הדרושה ו
בטיחות אש.

שימוש בספרות:
1. מבנים ומבנים, וקיימותם
במקרה של שריפה. האקדמיה הממלכתית לשירותי הכבאות של המשרד למצבי חירום של רוסיה, 2003
2. MDS 21-2.2000.
המלצות מתודולוגיות לחישוב עמידות האש של מבני בטון מזוין.
- מ.: מפעל יחידתי ממלכתי "NIIZhB", 2000. - 92 עמ'.

טבלה 2.18

צפיפות בטון קל? = 1600 ק"ג/מ"ק עם אגרגט חימר מורחב גס, לוחות עם חללים עגולים בכמות של 6 חלקים, הלוחות נתמכים בחופשיות משני הצדדים.

1. בואו נקבע את העובי האפקטיבי של טף לוח הליבה החלולה כדי להעריך את גבול עמידות האש בהתבסס על יכולת הבידוד התרמי לפי סעיף 2.27 במדריך:

היכן עובי הלוח, מ"מ;

• - רוחב לוח, מ"מ;
• - מספר חללים, יחידות;
• - קוטר חללים, מ"מ.
• 2. קובעים לפי הטבלה. 8 הנחיות למגבלת עמידות אש של לוח המבוסס על אובדן כושר בידוד תרמי ללוח העשוי מחלק בטון כבד בעובי אפקטיבי של 140 מ"מ:

גבול עמידות האש של הלוח מבוסס על אובדן יכולת בידוד תרמי

3. קבע את המרחק מהמשטח המחומם של הלוח לציר חיזוק המוט:

היכן עובי שכבת המגן של בטון, מ"מ;

• - קוטר אביזרי עבודה, מ"מ.
• 4. לפי טבלה. 8 מדריכים אנו קובעים את גבול עמידות האש של לוח בהתבסס על אובדן יכולת נשיאת עומס ב-a = 24 מ"מ, עבור בטון כבד וכשהוא נתמך משני צדדים.

מגבלת עמידות האש הנדרשת היא בטווח שבין שעה ל-1.5 שעות, אנו קובעים אותה על ידי אינטרפולציה ליניארית:

גבול עמידות האש של הלוח ללא התחשבות בגורמי תיקון הוא 1.25 שעות.

• 5. על פי סעיף 2.27 למדריך, כדי לקבוע את גבול עמידות האש של לוחות הליבה החלולה, מוחל מקדם הפחתה של 0.9:
• 6. אנו קובעים את העומס הכולל על הלוח כסכום של עומסים קבועים וזמניים:
• 7. קבע את היחס בין החלק לטווח ארוך של העומס לעומס המלא:

8. מקדם תיקון לעומס לפי סעיף 2.20 במדריך:

• 9. לפי סעיף 2.18 (חלק 1 א) הטבות, האם אנו מקבלים את המקדם? עבור אביזרי A-VI:
• 10. אנו קובעים את גבול עמידות האש של הלוח, תוך התחשבות במקדמי העומס והחיזוק:

גבול עמידות האש של הלוח במונחים של כושר נשיאת עומס הוא R 98.

מגבלת עמידות האש של הלוח נחשבת לנמוכה מבין שני ערכים - אובדן כושר הבידוד התרמי (180 דקות) ואובדן כושר נשיאת העומס (98 דקות).

מסקנה: גבול עמידות באש לוח בטון מזויןהוא REI 98

כדי לפתור את החלק הסטטי של הבעיה, הטופס חתך רוחבלוח רצפת בטון מזוין עם חללים עגולים (נספח 2, איור 6.) מצטמצם ל-T-bar העיצובי.

הבה נקבע את רגע הכיפוף באמצע הטווח עקב פעולת העומס הסטנדרטי ומשקל הלוח עצמו:

אֵיפֹה ש / נ – עומס סטנדרטילכל מטר ליניארי של לוח, שווה ל:

המרחק מהמשטח התחתון (המחומם) של הפאנל לציר אביזרי העבודה יהיה:

מ"מ,

אֵיפֹה ד– קוטר מוטות חיזוק, מ"מ.

המרחק הממוצע יהיה:

מ"מ,

אֵיפֹה א– שטח חתך של מוט החיזוק (סעיף 3.1.1), מ"מ 2.

הבה נקבע את הממדים העיקריים של קטע T המחושב של הפאנל:

רוֹחַב: ב ו = ב= 1.49 מ';

גוֹבַה: ח ו = 0,5 (ח-П) = 0.5 (220 - 159) = 30.5 מ"מ;

מרחק מהמשטח הלא מחומם של המבנה לציר מוט החיזוק ח o = ח – א= 220 – 21 = 199 מ"מ.

אנו קובעים את החוזק והמאפיינים התרמופיזיים של בטון:

חוזק מתיחה סטנדרטי ר bn= 18.5 MPa (טבלה 12 או סעיף 3.2.1 עבור סוג בטון B25);

גורם אמינות  ב = 0,83 ;

חוזק עיצובי של בטון על בסיס חוזק מתיחה ר bu = ר bn /  ב= 18.5 / 0.83 = 22.29 MPa;

מקדם מוליכות תרמית  ט = 1,3 – 0,00035ט לְהִתְחַתֵן= 1.3 – 0.00035 723 = 1.05 W m -1 K -1 (סעיף 3.2.3.),

אֵיפֹה ט לְהִתְחַתֵן- טמפרטורה ממוצעת בזמן שריפה שווה ל-723 K;

חום ספציפי עִם ט = 481 + 0,84ט לְהִתְחַתֵן= 481 + 0.84 · 723 = 1088.32 J kg -1 K -1 (סעיף 3.2.3.);

בהינתן מקדם דיפוזיה תרמית:

מקדמים בהתאם לצפיפות הממוצעת של הבטון אֶל= 39 שניות 0.5 ו אֶל 1 = 0.5 (סעיף 3.2.8, סעיף 3.2.9).

קבע את גובה האזור הדחוס של הלוח:

אנו קובעים את המתח בחיזוק מתיחה מעומס חיצוני בהתאם ל-adj. 4:

כִּי X ט= 8.27 מ"מ ח ו= 30.5 מ"מ, אם כן

אֵיפֹה כְּמוֹ– שטח החתך הכולל של מוטות החיזוק באזור המתיחה של חתך המבנה, שווה ל-5 מוטות12 מ"מ 563 מ"מ 2 (סעיף 3.1.1.).

הבה נקבע את הערך הקריטי של מקדם השינוי בחוזק פלדת חיזוק:

,

אֵיפֹה ר סו- עמידות עיצובית של החיזוק במונחים של חוזק אולטימטיבי, שווה ל:

ר סו = ר sn /  ס= 390 / 0.9 = 433.33 MPa (כאן  ס- גורם מהימנות לחיזוק, נלקח שווה ל-0.9);

ר sn– חוזק מתיחה סטנדרטי של חיזוק שווה ל-390 MPa (טבלה 19 או סעיף 3.1.2).

הבנתי את זה  stcr1. המשמעות היא שהלחצים מהעומס החיצוני בחיזוק המתיחה עולים על ההתנגדות הסטנדרטית של החיזוק. לכן, יש צורך להפחית את הלחץ מהעומס החיצוני בחיזוק. לשם כך, נגדיל את מספר מוטות החיזוק של הלוח12 מ"מ ל-6. לאחר מכן א ס= 679 10 -6 (סעיף 3.1.1.).

MPa,

.

הבה נקבע את טמפרטורת החימום הקריטית של החיזוק הנושא באזור המתח.

לפי הטבלה בסעיף 3.1.5. באמצעות אינטרפולציה ליניארית, אנו קובעים כי עבור חיזוק מסוג A-III, פלדה בדרגה 35 GS ו  stcr = 0,93.

ט stcr= 475C.

הזמן שלוקח לחיזוק להתחמם לטמפרטורה הקריטית עבור לוח בחתך מוצק יהיה גבול עמידות האש בפועל.

s = 0.96 שעות,

אֵיפֹה X– ארגומנט של פונקציית השגיאה גאוסית (Crump) שווה ל-0.64 (סעיף 3.2.7.) בהתאם לערך של פונקציית השגיאה גאוסית (Crump) השווה ל:

(כָּאן ט נ- טמפרטורת המבנה לפני השריפה היא 20С).

גבול עמידות האש בפועל של לוח רצפה עם חללים עגולים יהיה:

פ ו =  0.9 = 0.960.9 = 0.86 שעות,

כאשר 0.9 הוא מקדם הלוקח בחשבון את נוכחותם של חללים בלוח.

מכיוון שבטון הוא חומר בלתי דליק, אז ברור שדרגת סכנת האש בפועל של המבנה היא K0.