Динамика и устойчивость сооружений

                Рисунок 4 - Зависимость несущей способности исходной центрально сжатой железобетонной колонны от времени

 

Cогласно расчетам железобетонная колонна КСР - 442-24 не соответствует требованиям СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» [4] (степень огнестойкости здания І, R120), поскольку нормативное время воздействия пожара на колонну составляет 120 мин, а расчетное 50 мин. Следовательно, необходимо заново рассчитать предел огнестойкости колонны в соответствии с требованиями.

 

2.3 Создание новой колонны в соответствии с требованиями СНиП 21-01-97*

 

В целях соответствия новой колонны  требованиям СНиП 21-01-97* и увеличения предела ее огнестойкости, повышаем класс бетона с заданного В15 до В50.

 

Дано:

Железобетонная колонна КСР - 442-24, сечением 0.4×0.4 м, расчетная длина колонны l_р = 4.2, нормативная нагрузка на колонну N_H = 240 т.

Бетон: класса В50, R_bu = 32 МПа.

Арматура: класса А-III, R_su = 433 МПа.

 

α_red = 0.00133 м²/ч, φ₁ = 0.65; φ₂ = 0.5 при ρ = 2350 кг/м³, = 500 ºC.

 

Решение:

Cхема температурного воздействия пожара на колонну и расчетные моменты времени его воздействия τ = 1 и τ = 2.5.

Принимаем четырехстороннее воздействие пожара на колонну       (рисунок 5).

 

 

                                     

 

Рисунок 5 - Расчетная схема 3: 1, 2, 3, 4 – номера обогреваемых пожаром поверхностей сечения колонны

 

Аналогично п. 2.3 проводим расчеты предела огнестойкости колонны для арматурных стержней, полученные результаты сведем в таблицу 2.

 

Т а б л и ц  а 2 – Расчетные данные для новой колонны КСР - 442-24

Время воздействия пожара
1	2	3
Значения	τ = 1 ч	τ = 2.5 ч
l, м	0.126	0.2
= , м	0.073	0.073
= , м	0.373	0.373
r1 = r3	0.58	0.36
r2 = r4	2.96	1.86
Тs ,ºC	406	792
r	1.7	1.12
w	1	1
r3	0.372	0.372
, м	0.025	0.05
С	0.175	0.15
rу	0.519	0.519
Продолжение таблицы 2
1	2	3
, м	0.0235	0.074
b, м	0.156	0.12
ψ	0.69	0.6
А, м2	0.084	0.054
φ	0.96	0.93
γs,T	0.98	0.067
Ф(τ),·106 Н	2.93	1.49

 

 

Рисунок 6 - Зависимость несущей способности новой центрально сжатой железобетонной колонны от времени

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данном курсовом проекте была проведена работа по расчету пределов огнестойкости железобетонных конструкций: панели перекрытия  ПК 4.5 – 58.12 по потере несущей способности (R), и колонны среднего ряда  КСР – 442 – 24 по потере несущей способности (R).

Для каждого из элементов  были рассчитаны две задачи теплотехническая и прочностная. В ходе решения этих задач было установлено: панель перекрытия имеет предел огнестойкости R90, что соответствует требованиям СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и подлежит эксплуатации.

Предел огнестойкости колонны среднего ряда при заданных параметрах получился равным R50 при установленном R120 для данного типа колонн, что говорит о ее непригодности к эксплуатации и несоответствии с требованиями СНиП 21-01-97*. Были приняты меры по выполнению нормы предела огнестойкости 120 мин, для чего потребовалось повысить класс бетона при изготовлении колонны до В50, при ранее заданном В15. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              

             

      Список литературы:

 

         1  Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. – М.: Стройиздат, 1984.- 452 с.;

2 Демехин В.Н., Мосалков И.Л., Плюснина Г.Ф. и др. Сооружения, здания и их устойчивость при пожаре. Учебное издание – М.: 2003. – 656 с.;

3 Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. – М.: Пожарная безопасность и наука, 2001. – 382 с.;

4   СНиП 2.03.01-84^* Бетонные и железобетонные конструкции;

5   СНиП 21.01-97^* Пожарная безопасность зданий и сооружений;

 

					1602.232001.000 ПЗ	Лист
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

 

					1602.232001.000 ПЗ
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата	Расчет  предела огнестойкости	Литер.			Лист	Листов
Выполнил		.					У			31
Руководитель						УГАТУ ПБ-305к
Н. Контр.
Утверд.		.