Файл: Расчет конструкций убежищ..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 77

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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