ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 0
Величина q2 в пределах точности инженерных расчетов может быть определена из условия, что сжатый слой бетона 1ц, температура которого достигла 500° С и выше, в работе сечения не участвует [60].
Поэтому расчет несущей способности перекрытий с уче том тепловой нагрузки должен производиться при тепловых
воздействиях типа КВ-I, KB-II, КВ-V и ДВ, |
при ко |
торых наружная температура может превышать |
500° С |
(см. рис. 65 и 68). В других случаях (тепловые воздействия типа КВ-III и KB-IV) влиянием прогрева на несущую спо собность перекрытий можно пренебречь.
Порядок расчета перекрытия с учетом его прогрева при
пожаре можно рассмотреть на |
примере |
однопролетной |
|
балки. |
|
|
|
Для однопролетной железобетонной конструкции q2 |
|||
определяется по формуле |
|
|
|
|
|
|
(14) |
где Ка — площадь поперечного |
сечения арматуры |
в см2; |
|
Да — расчетное сопротивление арматуры в кгс1см2; |
Rn — |
||
расчетное сопротивление бетона, сжатого |
при |
изгибе, |
в кгс/см2; I — расчетный пролет конструкции в см; b — ши рина сечения в см; р. — коэффициент армирования
(15)
где ho — рабочая высота сечения после нагрева конструк ции в см; h0 — рабочая высота сечения до нагрева конструк ции в см; 1ц — высота слоя бетона в см с температурой 500° С и более. Она определяется по формуле, полученной из выражения (4):
|
hx = |
652 а0,65 см. |
(16) |
При., наличии |
над |
перекрытием |
слоя теплоизоляции |
/гиз величина слоя |
/if, |
прогретого до 500° С, находится по |
формуле (16) после подстановки в нее вместо коэффициента температуропроводности железобетона коэффициента темпе ратуропроводности теплоизоляции.
Если /if <С hm, проверка несущей способности перекры тия не производится.
196
Если h'l3 ^ h"3, величина h"3 подсчитывается заново с коэффициентом температуропроводности, найденным по формуле (6), после чего по формуле (14) определяется q2, ве личина которой не должна быть меньше указанной в настоя щем параграфе.
Для того чтобы предотвратить нарушение герметичности сооружения, необходимо предусматривать защиту гермети зирующих материалов теплоизоляционным слоем, обеспечи вающим сохранение их свойств при нагреве ограждений во время пожаров. Толщина такого слоя может быть определе на по номограмме рис. 69 при условии, что а = 0, а ср = 1. Температура поверхности теплоизоляционного слоя, гра ничащей с герметизирующей прокладкой, принимается при расчете равной предельной температуре применения герме тизирующего материала.
Всвязи с тем что предельная температура для герметизи рующего материала, как правило, значительно ниже 500° С, расчет защитного теплоизоляционного слоя следует произ водить практически при воздействии любой (от КВ-1 до ДВ) тепловой нагрузки.
Втех случаях, когда защитный теплоизоляционный слой рассчитан из условия поддержания на поверхности гермети зирующего материала температуры ниже 500° С, дополни тельнаяпроверка несущей способности ограждений по теп ловой нагрузке может не производиться.
Существенное влияние на общую герметичность соору жения может оказать также прогрев входных устройств и,
в частности, их резиновых герметизирующих прокладок. В особенности это относится к наружной двери сооружения, герметизирующие прокладки которой при тепловом воздей ствии массовых пожаров прогорают. Прокладки внутренней герметической двери при этом сохраняются, поскольку при нормативных размерах тамбура температура внутренней двери во время пожара не превышает 100° С.
Применение для изготовления герметизирующих прокла док термостойкой резины или других подходящих для этой цели материалов (например, асбестового шнура) поз волит предотвратить падение герметичности сооружения при массовых пожарах.
5. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ
Пример 19. Рассчитать на тепловое воздействие пожаров IV вида перекрытие отдельно стоящего убежища, расположенного в зоне образовавшегося завала.
197
Конструкция перекрытия: асфальт 5 см, бетонное основание 15 см, песчаное основание 10 см, защитный слон из цементного раст вора с металлической сеткой 3 см, два слоя гндронзола на битумной мастике, слой керамзйтобетона 10 см, железобетон 40 см. Высота помещения 2,2 м, ширина 6 м. Предельное время пребывания людей
вубежище — одни сутки.
Всоответствии с табл. 9 и пояснением к ней принимается рас
четное тепловое воздействие для перекрытия КВ-III. |
|
11 - 103; |
||||||||||||
К = |
Произведем |
расчет |
перекрытия. |
По |
табл. |
10 |
А = |
|||||||
17,8-10- 3 . |
Принимаем |
/нач |
= 15° С. |
|
|
|
|
|||||||
|
По формуле (6) находим величину коэффициента температуро |
|||||||||||||
проводности для перекрытия (пятый слой не учитывается): |
|
|||||||||||||
|
|
(0,05 + 0,15 + 0,1 +0,03 + |
0,1 + 0 ,4 )2 |
|
|
|
||||||||
|
|
а ~ |
М Б |
|
0П5 |
CU |
М 3 |
М_ |
0,4 Х |
|
|
|||
|
|
|
0,6 + 7 л |
+ 0 , 5 + 7 ^ |
+ 0~46 + |
К2 |
|
|
|
|||||
|
____________________1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Х 0,5-2110-0,05 + 0,2-2200-0,15 + 0,5-1600-0,1 |
+ |
= |
|
||||||||||
|
4-0,2-2350-0,03+ 0,18-1600-0,1 +0,2-2350-0,4 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
= 1,615-10~3 м21ч; |
|
|
|
|
|||||
|
/г = 0,05 + 0,15 + 0,1 + 0,03 + 0,1 + 0,4 =0,8.3 м; |
|
|
|||||||||||
|
тмаке = |
1 /,8-10~ 3 |
|
0,S32 |
|
= 0,306 |
суток. |
|
|
|||||
|
,------ |
----- - |
|
|
||||||||||
|
|
а |
|
|
|
У 1,615-10-3 |
|
J |
|
|
|
|||
Принимаем |
а = 5 ккал/м--ч-град\ |
В |
= |
2,73; |
|
|
|
|
||||||
^ |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
5,46 — 2,73 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Ф—1+- 0,306 |
|
=16,15; |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
- , — |
|
|
|
|
|||
|
|
|
ф = |
|
0,306°-182 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 - |
3,31 |
■0,5 = 0,878; |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4шнс — 11-103 |
(1,615-Ю-3) 1'3 |
|
|
+ |
15= |
|
|
||||||
|
|
0,833 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
16,15-0,878 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
= |
15,26 <+пред = 30° С. |
|
|
|
|
|||||
Перекрытие удовлетворяет условию (3). |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Пример 20. |
Рассчитать |
па |
тепловое |
воздействие перекрытие |
|||||||||
и стены, не примыкающие к грунту, |
встроенного убежища при пожа |
|||||||||||||
рах II вида. Предельное время пребывания людей в убежище — |
||||||||||||||
двое суток. |
Конструкция перекрытия — железобетон |
0,3 |
м\ |
степы |
||||||||||
кирпичные |
толщиной |
0,51 |
м. |
Размеры |
помещения: |
В = |
12 м; |
|||||||
И = |
2,2 м. |
Число этажей здания над убежищем равно пяти. |
Меж |
дуэтажные перекрытия здания при наступлении предела огнестой кости обрушиваются.
198
В соответствии с табл. 9 расчетное Тепловое воздействие на перекрытие ДВ, на степы КВ-П. Принимаем /пач = 15° С, а =
=5 ккал/м2-ч-гр.ад. Перекрытие рассчитывается из условии (3) и
(10)по формуле (11). Согласно результатам расчетов, нижняя грань
перекрытия уже к 12-му часу после |
начала пожара |
прогревается |
|||||||||||||
др 100° С, что значительно больше предельной температуры, |
равной |
||||||||||||||
30° С. |
Следовательно, |
перекрытие |
необходимо |
теплоизолировать. |
|||||||||||
Выполним расчет перекрытия с теплоизолирующим слоем шла |
|||||||||||||||
ковой засыпки толщиной 0,3 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
а = - |
|
|
|
(0,3 + 0,3)2 |
|
|
|
= |
1,29-10 - 3 м2/ч: |
||||||
0,3, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
0,3 |
(0,17-Ю00-0,34 0,2-2350-0,3) |
|
|
|
|
|||||||||
|
— : + — |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
( 0,25 |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h = 0,3 -f 0,3 = |
0,6 м. |
|
|
|
|
|||||
Результаты |
расчетов |
перекрытия |
по формуле |
(11) приведены |
|||||||||||
в таблице, из которой видно, |
что температура на нижней грани пере |
||||||||||||||
крытия, усиленного 30-ши слоем шлака, |
на вторые сутки практи |
||||||||||||||
чески становится |
равной |
('пред = |
30° С. |
|
|
|
|
|
|||||||
Г, |
б |
1 |
|
г* |
|
-t |
|
Ф |
|
4’ |
|
230<?£т6 |
i° С |
||
сутки |
|
|
ев |
|
|
|
ф4> |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,5 |
1,027 |
3,514 |
0,49 |
0,0299 |
|
1 |
|
0,867 |
|
3,89 |
18,85 |
||||
I |
1,027 |
3,006 |
1 |
|
0,04979 |
|
I |
|
0,849 |
|
13,5 |
28,5 |
|||
1,5 |
1,027 |
2,911 |
1,52 |
0,05448 |
|
1 |
|
0,837 |
|
14,95 |
29,95 |
||||
2 |
1,027 |
2,918 |
2,035 |
0,0544 |
|
1 |
|
0,828 |
|
15,12 |
30,12 |
||||
Расчет стен производим на кратковременное тепловое воздей |
|||||||||||||||
ствие типа КВ-П. |
По табл. |
9 А = |
11,8-103; К = |
17.2-10-3 . |
|||||||||||
|
|
т = |
|
|
|
|
0,51"2 |
= |
0,120 суток. |
|
|
||||
|
|
17,2-10~3 — |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
У 1,4-Ю -3 |
|
J |
|
|
|
|
|||
В соответствии с формулой (8) |
принимаем тмако = |
0,15 |
суток, |
||||||||||||
тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^макс = |
|
(1,4-Ю -3)1-3 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
30° С. <■ |
||||
11,8- Ю3 |
|
q 5j2 |
|
| g ggg + 15 = 24,9 2< /пред = |
|||||||||||
Стены удовлетворяют требованиям условия (3). |
|
перекрытия |
|||||||||||||
Пример |
21. |
Рассчитать |
несущую |
способность |
|||||||||||
встроенного в пятиэтажное здание |
убежища при пожарах II вида. |
||||||||||||||
Перекрытие убежища железобетонное без теплоизоляции: |
|
||||||||||||||
60 = 30 |
см; |
а = |
2,55-10 ~ 3 |
|
м21ч; Fa = |
30 |
см2; Ra — 3000 кгс/см2; |
||||||||
Rn — 200 кгс/см2; |
/ = |
600 |
см; 6 = 100 |
см; |
ft = |
0,51 |
кгс/см2. |
199