Nejběžnější materiál v
konstrukce je železobetonová. Kombinuje betonovou a ocelovou výztuž,
racionálně rozmístěny ve struktuře, aby absorbovaly tahové a tlakové síly
snaha.

Beton dobře odolává tlaku a
horší - výron. Tato vlastnost betonu je nepříznivá pro ohýbání a
natažené prvky. Nejběžnější flexibilní stavební prvky
jsou desky a trámy.

Kompenzovat nepříznivé
betonářské procesy, konstrukce jsou obvykle vyztuženy ocelovou výztuží. Posílit
desky svařované pletivo, skládající se z tyčí umístěných ve dvou vzájemně
kolmé směry. Rošty se pokládají v deskách tak, že
tyče jejich pracovní výztuže byly umístěny podél rozpětí a vnímané
tahové síly vznikající v konstrukcích při ohybu pod zatížením, v
v souladu s diagramem zatížení v ohybu.

V
požární podmínky, kterým jsou desky vystaveny vysoká teplota zespodu,
jejich snížení nosná kapacita dochází především v důsledku poklesu
pevnost vyhřívané tahové výztuže. Typicky takové prvky
jsou zničeny v důsledku vytvoření plastového závěsu v řezu s
maximální ohybový moment díky snížené pevnosti v tahu
vyhřívaná tahová výztuž na hodnotu provozních napětí v jejím průřezu.

Poskytování ohně
bezpečnost stavby vyžaduje zvýšenou požární odolnost a požární bezpečnost
železobetonové konstrukce. K tomu slouží následující technologie:

• vyztužení desek
  pouze pletené nebo svařované rámy, nikoli volné jednotlivé tyče;
• aby se zabránilo vybočení podélné výztuže při zahřátí během
  při požáru je nutné zajistit konstrukční vyztužení příchytkami popř
  příčné tyče;
• tloušťka spodní ochranné vrstvy podlahového betonu by měla být
  dostatečně, aby se neohřál nad 500°C a po požáru ne
  ovlivnil dále bezpečný provoz návrhy.
  Výzkum prokázal, že při normalizovaném limitu požární odolnosti R=120 je tloušťka
  ochranná vrstva betonu musí být minimálně 45 mm, při R=180 - minimálně 55 mm,
  při R=240 - ne méně než 70 mm;
• PROTI ochranná vrstva beton v hloubce 15–20 mm ode dna
  povrch podlahy by měl být opatřen výztužnou sítí proti třískám
  vyrobeno z drátu o průměru 3 mm s velikostí ok 50–70 mm, snižující intenzitu
  výbušné ničení betonu;
• zpevnění nosných úseků tenkostěnných příčných podlah
  výztuž neuvažovaná v obvyklých výpočtech;
• zvýšení meze požární odolnosti díky uspořádání desek,
  podepřené podél obrysu;
• použití speciálních omítek (s použitím azbestu a
  perlit, vermikulit). I u malých rozměrů takových omítek (1,5 - 2 cm)
  požární odolnost železobetonových desek se několikanásobně zvyšuje (2 - 5);
• zvýšení limitu požární odolnosti díky zavěšenému stropu;
• ochrana součástí a spojů konstrukcí vrstvou betonu s požad
  limit požární odolnosti.

Tato opatření zajistí řádnou požární bezpečnost objektu.
Železobetonová konstrukce získá potřebnou požární odolnost a
požární bezpečnost.

Použité knihy:
1.Budovy a stavby a jejich udržitelnost
v případě požáru. Státní hasičská akademie Ministerstva pro mimořádné situace Ruska, 2003
2. MDS 21-2.2000.
Metodická doporučení pro výpočet požární odolnosti železobetonových konstrukcí.
- M.: Státní jednotný podnik "NIIZhB", 2000. - 92 s.

Pro vyřešení statické části úlohy redukujeme tvar průřezu železobetonové podlahové desky s kruhovými dutinami (příloha 2, obr. 6) na vypočítaný tvar T.

Určíme ohybový moment uprostřed pole působením standardního zatížení a vlastní tíhy desky:

Kde q / n– standardní zatížení na 1 lineární metr desky, rovné:

Vzdálenost od spodního (vyhřívaného) povrchu panelu k ose pracovních armatur bude:

mm,

Kde d– průměr výztužných prutů, mm.

Průměrná vzdálenost bude:

mm,

Kde A– plocha průřezu výztužné tyče (bod 3.1.1.), mm 2.

Určíme hlavní rozměry vypočteného T-profilu panelu:

Šířka: b F = b= 1,49 m;

Výška: h F = 0,5 (h-П) = 0,5 (220 – 159) = 30,5 mm;

Vzdálenost od nevyhřívaného povrchu konstrukce k ose armovací tyče h Ó = h – A= 220 – 21 = 199 mm.

Zjišťujeme pevnostní a termofyzikální vlastnosti betonu:

Standardní pevnost v tahu R mld. Kč= 18,5 MPa (tabulka 12 nebo článek 3.2.1 pro beton třídy B25);

Faktor spolehlivosti  b = 0,83 ;

Návrhová pevnost betonu na základě pevnosti v tahu R bu = R mld. Kč /  b= 18,5 / 0,83 = 22,29 MPa;

Součinitel tepelné vodivosti  t = 1,3 – 0,00035T St= 1,3 – 0,00035 723 = 1,05 W m -1 K -1 (bod 3.2.3.),

Kde T St– průměrná teplota při požáru 723 K;

Specifické teplo S t = 481 + 0,84T St= 481 + 0,84 · 723 = 1088,32 J kg -1 K -1 (oddíl 3.2.3.);

Daný koeficient tepelné difuzity:

Koeficienty v závislosti na průměrné hustotě betonu NA= 39 s 0,5 a NA 1 = 0,5 (bod 3.2.8, bod 3.2.9.).

Určete výšku stlačené zóny desky:

Napětí v tahové výztuži určíme od vnějšího zatížení v souladu s adj. 4:

protože X t= 8,27 mm h F= 30,5 mm, tedy

Kde Tak jako– celková plocha průřezu výztužných prutů v tahové zóně průřezu konstrukce, rovná se pro 5 prutů12 mm 563 mm 2 (bod 3.1.1.).

Stanovme kritickou hodnotu koeficientu změny pevnosti betonářské oceli:

,

Kde R su – konstrukční odolnost výztuž z hlediska pevnosti v tahu, rovná:

R su = R sn /  s= 390 / 0,9 = 433,33 MPa (zde  s– faktor spolehlivosti pro výztuž, který se rovná 0,9);

R sn– standardní pevnost výztuže v tahu rovna 390 MPa (tabulka 19 nebo článek 3.1.2).

Mám to  stcr1. To znamená, že napětí od vnějšího zatížení v tahové výztuži překračují standardní odolnost výztuže. Proto je nutné snížit napětí od vnějšího zatížení ve výztuži. Za tímto účelem zvýšíme počet výztužných tyčí panelu12 mm na 6. A s= 679 10 -6 (oddíl 3.1.1.).

MPa,

.

Stanovme kritickou teplotu ohřevu nosné výztuže v tahové zóně.

Podle tabulky v článku 3.1.5. Pomocí lineární interpolace určíme, že pro výztuž třídy A-III, ocel třídy 35 GS a  stcr = 0,93.

t stcr= 475C.

Skutečným limitem požární odolnosti bude doba, za kterou se výztuž zahřeje na kritickou teplotu pro desku plného průřezu.

s = 0,96 h,

Kde X– argument Gaussovy (Crump) chybové funkce rovný 0,64 (bod 3.2.7.) v závislosti na hodnotě Gaussovy (Crump) chybové funkce rovné:

(Tady t n– teplota konstrukce před požárem je rovna 20С).

Skutečný limit požární odolnosti podlahové desky s kruhovými dutinami bude:

P F =  0,9 = 0,960,9 = 0,86 hodiny,

kde 0,9 je koeficient, který bere v úvahu přítomnost dutin v desce.

Protože beton je nehořlavý materiál, pak je samozřejmě skutečná třída požárního nebezpečí konstrukce K0.

Stanovení limitů požární odolnosti stavebních konstrukcí

Stanovení meze požární odolnosti železobetonových konstrukcí

Počáteční údaje pro železobetonová deska stropy jsou uvedeny v tabulce 1.2.1.1

Druh betonu - lehký beton o objemové hmotnosti c = 1600 kg/m3 s hrubým keramzitovým kamenivem; Desky jsou víceduté, s kruhovými dutinami, počet dutin je 6 kusů, desky jsou podepřeny na obou stranách.

1) Efektivní tloušťka dutinové desky teff pro posouzení limitu požární odolnosti na základě tepelně izolační schopnosti podle článku 2.27 Příručky k SNiP II-2-80 (Požární odolnost):

2) Určete podle tabulky. 8 Návody Mez požární odolnosti desky na základě ztráty tepelně izolační schopnosti pro desku z lehkého betonu o účinné tloušťce 140 mm:

Hranice požární odolnosti desky je 180 min.

3) Určete vzdálenost od ohřátého povrchu desky k ose prutové výztuže:

4) Pomocí tabulky 1.2.1.2 (tabulka 8 návodu) určíme mez požární odolnosti desky na základě ztráty únosnosti při a = 40 mm pro lehký beton při oboustranném podepření.

Tabulka 1.2.1.2

Limity požární odolnosti železobetonových desek

Požadovaný limit požární odolnosti je 2 hodiny nebo 120 minut.

5) Podle bodu 2.27 Příručky pro stanovení meze požární odolnosti duté desky použije se redukční faktor 0,9:

6) Celkové zatížení desek určíme jako součet stálých a dočasných zatížení:

7) Určete poměr dlouhodobě působící části zátěže k plné zátěži:

8) Korekční faktor pro zatížení podle článku 2.20 Příručky:

9) Podle článku 2.18 (část 1 b) příručky akceptujeme součinitel pro výztuž

10) Stanovíme mez požární odolnosti desky s ohledem na zatížení a koeficienty vyztužení:

Hranice požární odolnosti desky z hlediska únosnosti je

Na základě výsledků získaných při výpočtech jsme zjistili, že mez požární odolnosti železobetonové desky z hlediska únosnosti je 139 minut, z hlediska tepelně izolační schopnosti je 180 minut. Je nutné vzít nejnižší mez požární odolnosti.

Závěr: mez požární odolnosti železobetonové desky REI 139.

Stanovení mezí požární odolnosti železobetonových sloupů

Druh betonu - těžký beton o hustotě c = 2350 kg/m3 s hrubým kamenivem z karbonátových hornin (vápenec);

Tabulka 1.2.2.1 (Tabulka 2 Příručky) ukazuje hodnoty skutečných mezí požární odolnosti (POf) železobetonové sloupy S různé vlastnosti. POf je v tomto případě určena nikoli tloušťkou ochranné vrstvy betonu, ale vzdáleností od povrchu konstrukce k ose pracovní výztužné tyče (), která kromě tloušťky ochranné vrstvy , zahrnuje také polovinu průměru pracovní výztužné tyče.

1) Určete vzdálenost od vyhřívaného povrchu sloupu k ose tyčové výztuže pomocí vzorce:

2) Podle čl. 2.15 Příručky pro konstrukce z betonu s uhličitanovým plnivem lze velikost průřezu zmenšit o 10 % při stejném limitu požární odolnosti. Poté určíme šířku sloupce pomocí vzorce:

3) Pomocí tabulky 1.2.2.2 (Tabulka 2 Příručky) určíme mez požární odolnosti pro sloup z lehkého betonu s parametry: b = 444 mm, a = 37 mm při zahřátém sloupu ze všech stran.

Tabulka 1.2.2.2

Limity požární odolnosti železobetonových sloupů

Požadovaný limit požární odolnosti se pohybuje v rozmezí 1,5 hodiny až 3 hodiny Pro stanovení limitu požární odolnosti používáme metodu lineární interpolace. Údaje jsou uvedeny v tabulce 1.2.2.3

Jak bylo uvedeno výše, limit požární odolnosti ohybových železobetonových konstrukcí může nastat v důsledku ohřevu pracovní výztuže umístěné v tahové zóně na kritickou teplotu.

V tomto ohledu bude výpočet požární odolnosti dutinové podlahové desky dán dobou ohřevu napínané pracovní výztuže na kritickou teplotu.

Příčný řez deskou je znázorněn na obr. 3.8.

b p b p b p b p b p

h h 0

A s

Obr.3.8. Návrhový průřez desky dutinkové podlahy

Pro výpočet desky se její průřez redukuje na T-průřez (obr. 3.9).

b' F

X tem ≤h´ F

h´ F

h h 0

X tem >h' F

A s

a∑b R

Obr.3.9. T-profil dutinové desky pro výpočet její požární odolnosti

Subsekvence

výpočet meze požární odolnosti plochých pružných dutinových železobetonových prvků

3. Pokud, pak  s , tem určeno vzorcem

Kde místo toho b použitý ;

Li
, pak se musí přepočítat pomocí vzorce:

Podle 3.1.5 je stanoveno t s , kr(kritická teplota).

Gaussova chybová funkce se vypočítá pomocí vzorce:

Podle 3.2.7 je nalezen argument Gaussovy funkce.

Mez požární odolnosti P f se vypočítá podle vzorce:

Příklad č. 5.

Dáno. Dutinková podlahová deska volně podepřená ze dvou stran. Rozměry sekce: b=1200 mm, délka pracovního rozpětí l= 6 m, výška sekce h= 220 mm, ochranná vrstva tl A l = 20 mm, třída tahové výztuže A-III, 4 tyče Ø14 mm; těžký beton třídy B20 na drceném vápenci, hmotnostní vlhkost betonu w = 2%, průměrná hustota suchý beton ρ 0 s= 2300 kg/m 3, prázdný průměr d n = 5,5 kN/m.

Definovat skutečný limit požární odolnosti desky.

Řešení:

Pro beton třídy B20 R mld. Kč= 15 MPa (bod 3.2.1.)

R bu= Rbn/0,83 = 15/0,83 = 18,07 MPa

Pro třídu výztuže A-III R sn = 390 MPa (bod 3.1.2.)

R su= Rsn/0,9 = 390/0,9 = 433,3 MPa

A s= 615 mm2 = 61510-6 m2

Termofyzikální vlastnosti betonu:

λ tem = 1,14 – 0,00055450 = 0,89 W/(m·˚С)

s teplotou = 710 + 0,84450 = 1090 J/(kg·˚С)

k= 37,2 p.3.2.8.

k 1 = 0,5 p.3.2.9. .

Skutečná mez požární odolnosti je určena:

Při zohlednění dutosti desky musí být její skutečná mez požární odolnosti vynásobena koeficientem 0,9 (bod 2.27.).

Literatura

Shelegov V.G., Kuzněcov N.A. "Budovy, konstrukce a jejich stabilita v případě požáru." Učebnice pro studium oboru – Irkutsk: VSI Ministerstvo vnitra Ruska, 2002. – 191 s.

Shelegov V.G., Kuzněcov N.A. Stavba budovy. Referenční příručka pro disciplínu „Budovy, konstrukce a jejich stabilita v případě požáru“. – Irkutsk: Všeruský výzkumný ústav Ministerstva vnitra Ruska, 2001. – 73 s.

Mosalkov I.L. a další Požární odolnost stavebních konstrukcí: M.: ZAO "Spetstekhnika", 2001. - 496 s., il.

Jakovlev A.I. Výpočet požární odolnosti stavební konstrukce. – M.: Stroyizdat, 1988.- 143 s., ill.

Shelegov V.G., Černov Yu.L. "Budovy, konstrukce a jejich stabilita v případě požáru." Průvodce dokončením projektu kurzu. – Irkutsk: Všeruský výzkumný ústav Ministerstva vnitra Ruska, 2002. – 36 s.

Manuál pro stanovení mezí požární odolnosti konstrukcí, mezí šíření požáru konstrukcí a skupin hořlavosti materiálů (podle SNiP II-2-80), TsNIISK im. Kucherenko. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 s.

GOST 27772-88: Válcované výrobky pro stavbu ocelových konstrukcí. Jsou běžné Technické specifikace/ Gosstroy SSSR. – M., 1989

SNiP 2.01.07-85*. Zatížení a nárazy/Gosstroy SSSR. – M.: CITP Gosstroy SSSR, 1987. – 36 s.

GOST 30247.0 – 94. Stavební konstrukce. Metody zkoušení požární odolnosti. Obecné požadavky.

SNiP 2.03.01-84*. Beton a železobetonové konstrukce/ Ministerstvo výstavby Ruska. – M.: GP TsPP, 1995. – 80 s.

1BOARDSHIP – konstrukce na břehu se speciálně konstruovaným šikmým základem ( skluz), kde je položen a postaven trup lodi.

2 Nadjezd – most přes pozemní cesty (nebo přes pozemní cestu), kde se protínají. Pohyb po nich je zajištěn na různých úrovních.

3PŘEHLED – konstrukce ve formě mostu pro přenášení jedné cesty přes druhou v místě jejich křížení, pro kotvení lodí a také obecně pro vytvoření silnice v určité výšce.

4 ZÁKLADNÍ NÁDRŽ - nádoba na kapaliny a plyny.

5 DRŽÁK PLYNU– zařízení pro příjem, skladování a distribuci plynu do plynovodní sítě.

6vysoká pec- šachtová pec na tavení litiny ze železné rudy.

7Kritická teplota– teplota, při které klesá standardní kovový odpor R un na hodnotu standardního napětí n od vnějšího zatížení konstrukce, tzn. při kterém dochází ke ztrátě únosnosti.

8 Hmoždinka - dřevěná nebo kovová tyč sloužící k upevnění částí dřevěných konstrukcí.

Tabulka 2.18

Hustota lehkého betonu? = 1600 kg/m3 s hrubým keramzitovým kamenivem, desky s kruhovými dutinami v počtu 6 kusů, desky jsou volně podepřeny na obou stranách.

1. Stanovme efektivní tloušťku dutinové desky teff pro posouzení limitu požární odolnosti na základě tepelně izolační schopnosti podle článku 2.27 Příručky:

kde je tloušťka desky, mm;

• - šířka desky, mm;
• - počet dutin, ks;
• - průměr dutin, mm.
• 2. Určete podle tabulky. 8 Směrnice pro mez požární odolnosti desky na základě ztráty tepelně izolační schopnosti pro desku z těžké betonové části o účinné tloušťce 140 mm:

Limit požární odolnosti desky na základě ztráty tepelně izolační schopnosti

3. Určete vzdálenost od ohřátého povrchu desky k ose prutové výztuže:

kde je tloušťka ochranné vrstvy betonu, mm;

• - průměr pracovních armatur, mm.
• 4. Podle tabulky. 8 Návody Hranici požární odolnosti desky určíme na základě ztráty únosnosti při a = 24 mm, pro těžký beton a při oboustranném podepření.

Požadovaný limit požární odolnosti je v rozmezí mezi 1 hodinou a 1,5 hodinou, určíme ji lineární interpolací:

Hranice požární odolnosti desky bez zohlednění korekčních faktorů je 1,25 hodiny.

• 5. Podle článku 2.27 Příručky se pro stanovení meze požární odolnosti dutinových desek použije redukční faktor 0,9:
• 6. Celkové zatížení desky určíme jako součet stálých a dočasných zatížení:
• 7. Určete poměr dlouhodobě působící části zátěže k plné zátěži:

8. Korekční faktor pro zatížení podle článku 2.20 Příručky:

• 9. Podle bodu 2.18 (část 1 a) Dávky, akceptujeme koeficient? pro armatury A-VI:
• 10. Stanovíme mez požární odolnosti desky s přihlédnutím k zatížení a součinitelům výztuže:

Hranice požární odolnosti desky z hlediska únosnosti je R 98.

Mez požární odolnosti desky se považuje za nižší ze dvou hodnot - ztráta tepelně izolační schopnosti (180 min) a ztráta únosnosti (98 min).

Závěr: mez požární odolnosti železobetonové desky je REI 98