Файл: Ильин, Н. А. Огнестойкость железобетонных и каменных конструкций лекции для студентов специальностей ПГС и СХС.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 0
ЛДе
Х0 = 5 (56 — 1)® = 5 (5 • 0,3— I)2 = 1,25;
6= 0,3 м — размер стороны сечения колонны (в м).
Т Кр. 1 |
|
400 |
[1,55 |
• (0,25+ |
1,25) +0,5 |
(1 -1,25)] = 400°С. |
||
1 |
+ |
1,25 |
||||||
|
|
|
|
|
||||
Средняя температура бетона ядра сечения колонны |
||||||||
|
г |
Г 6. |
ср : 11<р. |
1 + *о. |
400 + 20 |
210°С, |
||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
при которой коэффициент изменения прочности бетона по сече-,
кию уб. 1 = 1,17.
3. Для определения размеров ядра сечения колонны (6Я— Ля
по симметрии) сначала находят по формуле (25) величину от носительно^ температуры ядра ©я, *, а по формуле (24) — коэф фициент Ся. X
Q |
_ |
1250 - |
tc , |
(*с — Гкр. ,) (/с - |
<н) |
|
|
я- * |
1250 — tH |
. (<с - /„) (1250 — tu) |
|||
_ |
1250 - |
925 |
|
(925 — 400) (925 — 20) |
. __ |
|
|
1250 — 20 |
*•" |
(925 — 20) (1250 — 20) |
— U’by |
||
Из уравнения (24) |
|
|
г |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е, |
X |
erf |
ЧЯ. X |
|
|
|
2'У~¥оГх ’ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,69 = erf |
«я.* |
|
||
|
|
|
|
|
0,4 |
|
erf • 0,671 =erf - i *
Ся. * = 0,671 • 0,4 = 0,27.
Размеры ядра сечения будут равны (рис. 19, б)
|
— К = 2 • {Rxijr К |
апр) (1 —+ *) = |
|||
|
= 2 (0,15+0,64 |
0,00118)-(1 — 0,27) = 0,25 м = 25 см. |
|||
4. |
Несущую способность центрально |
нагруженной нагретой |
|||
колонны |
|
|
|
|
|
|
5 |
/о |
300 |
, п |
Л |
|
>при ^ = - ^ - = - ^ - = ,12 ф, =0,96 |
||||
и площади ядра сечения
F„ = 0,9 • b\ = 0,9 • 252 =565 см2
определим по формуле (35)
Л + / л = <рХГбЯпр ' |
+ |
7а1 + Д>.я ' Та.'я) = |
48
:0,96 • [1,17 ■210 • 565 + 3000 • (12,56 • 0,75 + 12,56 , 0,54)]:
= 0,96 • (138000 + 48600) = 178000 кг = 178 тс.
11.3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ И СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТЫ ПРИ т2 = 2 ЧАС
1. |
Теплотехнический расчет. Критерий Фурье равен |
||||||
|
Fox —~ |
2 • |
0,00118 |
|
|||
|
|
|
_____ = 0,08, |
|
|||
|
|
х |
(0,15 + 0,64 /0 ,0 0 1 18)2 |
|
|||
|
|
|
|
С, = 0,33. |
|
||
Величина относительной температуры арматуры |
|
||||||
|
|
t , |
|
, |
0,33 |
■= erf 0,59 = 0,596. |
|
|
— erf ' „ J - - ^ = erf r |
||||||
|
|
2 Y F ox |
" '2 / 0 , 0 8 |
|
|
||
Температура арматуры, расположенной в середине стороны |
|||||||
сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ , т = /а. i = 1250—(1250 —Q - 0 , = |
|
|||||
|
= |
1250—(1250—20) • 0,596 = 510°С. |
|
||||
Температура угловых стержней |
|
|
|||||
|
tа. 2 : |
(*с - |
/ t)2 |
_ |
1030 _ |
(ЮЗО - 510)» |
_ =760:С, |
|
|
|
|
|
|
1030 — 20 |
|
где |
^с = 345. |
|
+ 1) == 1030°С при т2 = 120 |
мин.; |
|||
|
п ри /а. 1 = 510° С,уа. i = |
0,57; |
/ . 2 = 760'С, Та. я = 0,05. |
||||
При величине критерия Фурье (х = у = 0 Rx = 0) |
|
||||||
|
|
Fo |
2 ■0,00118 |
= 0,488, |
|
||
|
|
(0,64 |
|
|
|
||
|
|
|
• /0,00118)2 |
|
|||
коэффициенте £=1 и относительной температуре бетона в цент ре сечения
К = erf |
1 |
■= erf 0,715 = 0,687 |
|
2 /М 8 8 |
|||
|
|
температура бетона в центре сечения будет равна
1250= (1250—20) -0,687=300° С.
2. Расчет критической температуры бетона. Коэффициент за паса к призменной прочности нагруженного бетона
|
|
R" ■ F |
('Га. 1 • / . 1 - Та . 2 |
2) Fac |
|
kb. |
Ф' |
К пр Г б |
|
||
|
У. |
|
|
||
п по |
210 • 900- (0,57 • 12,56-0,05 -12,56) |
3000 |
1,4. |
||
|
|
|
150.000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
При А.0= 1,25 критическая температура бетона равна
49
T V 2 ^ 1-Zi,25 'f1>4-(0,25 + 12,5) + 0 ,5 - (l- 1,25)] = 350°C.
Средняя температура бетона ядра сечения
*6.сР= -3У 00 = 325°С; уа.2 - 1 .
3. Определение размеров ядра сечения. Величина относитель ной температуры ядра сечения
р. |
1250— 1030 |
|
(1030—350) (1030—20) п _ 0 |
|
^ я х ~ |
1250—20 |
“т- (ЮЗО—20) |
(1250—20) |
|
Из уравнения |
|
|
|
|
|
0 Я |
|
erf- |
|
находим |
|
|
2 VFox |
|
|
|
|
|
|
0,58 = erf |
|
с„„ |
= erf -0,588 |
|
’ |
erf |
|||
|
2 ]/0 ,08 |
0,564 |
||
Ся. х = 0,588-0,564 = 0,33.
Размеры сечения (рис. 19, б)
Ья = кл = 2(0,15 + 0,64 у 0,00118 )(1—0,33) = 0 ,2 3 ж = 23 см.
4. Расчет несущей способности нагретой колонны.
При X |
23 |
300 |
13, |
0,94. |
t |
23 ~ |
|
Fa — 0,9-6Я2 = 0.9-232 = 475 см2.
Несущая способность нагретой колонны при тг = 2 час.
Л(р. (2 = 0,94-[ 1-210-475+3000-12,56 (0,57 + 0,05)] =
=115000 кг= 115 тс.
11.4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТИЧЕСКОГО ПРЕДЕЛА ОГНЕСТОЙКОСТИ КОЛОННЫ
Результаты вычислений остаточной несущей способности ко лонны Np. гв зависимости от продолжительности нагрева т пред ставлены точками на рис. 19, соединяя которые получим линию снижения несущей способности колонны.
Из построенного графика N p.t—т находим, что предел огне стойкости колонны, центрально нагруженной в процессе нагрева рабочей нагрузкой .VH=150 тс, составляет 1 час 28 мин.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Коэффициенты огнестойкости k0 основных строительных конструкций
сз
м
0)
й Н
С о
о К
5 5 к
5 р
£Е к хS
S o «
Л н 4
о сп
I
II 111 IV V
о3
В- *
>> я |
^ |
о О) |
S |
«Н 9
«У *
»
1,4
1,2
1,0
0,8
—
О с н о в н ы е с т р о и т е л ь н ы е к о н с т р у к ц и и
п е р е г о р о д к и
я-
к«Я
£ |
|
-2 |
2 |
О |
|
■ |
<D |
|
с . |
|
а |
§ |
й |
5 |
я |
3 |
|
И |
2 |
||
5 |
а |
8 £ |
■ |
|||||||
3 |
н я |
ч э « |
« £ |
|||||||
>, о |
<D |
О |
|
* |
£ о |
|
£ С. |
|||
о к а . |
С о |
|
|
|||||||
о |
о а) |
СО 4) ^ |
<У s |
|
« я |
|||||
к |
я |
с |
го Я |
Я |
|
|
|
S |
н |
|
|
|
1,2 |
|
|
1,0 |
|
1,0 |
|
|
1,0 |
|
|
1,0 |
|
|
0,8 |
|
0,8 |
|
|
0.6 |
|
|
0,8 |
|
|
0,6 |
|
0,6 |
|
|
0,4 |
|
|
0,6 |
|
|
0,4 |
|
0,4 |
|
|
0,4 |
|
. -- |
|
|
— |
|
— |
|
|
— |
|
Величина сгораемой нагрузки зданий и сооружений
Таблица 1
\ о
с
g а 3 о s-a
2
2
2
2
2
Таблица 2
|
|
|
Величина |
|
|
Сгораемая нагрузка |
сгораемой |
|
|
нагрузки, |
|
% |
|
|
кг/м2 |
|
|
|
|
|
|
А. Здания и его конструкции |
|
1. |
Здания I или II степени огнестойкости |
20 |
|
2. |
|
Здания III степени огнестойкости |
65 |
3. |
|
.Здания IV степени огнестойкости |
75-:-100 |
4. |
- Здания V (деревянные здания) |
250 |
|
5. |
|
Деревянные полы |
15 |
|
|
Б. Внутреннее заполнение зданий |
|
6. |
|
Металлообрабатывающие и механические цехи |
15-:-20 |
7. |
' |
Жилые и административные здания, школы, больницы |
30-:-40 |
9. |
Животноводческие помещения |
50-:-55 |
|
10. |
|
Химзаводы органических веществ |
65 |
11. |
|
Торговые помещения, склады и т. п. |
60-:-100 |
12. |
|
Библиотеки, архивы и т. п. |
125 |
13. |
|
Склады столярных изделий |
200 |
51