Главная страница
Навигация по странице:

  • Курсовой проект

  • 3726,08 2731,17

  • 12, 19, 82, 89.

  • Таблица 10,12


    		•

    Курсовая Москва МОЯ. Курсовой проект По дисциплине Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре На тему Определение предела огнестойкости центральной сжатой колонны первого этажа


    Скачать 85.53 Kb.
    НазваниеКурсовой проект По дисциплине Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре На тему Определение предела огнестойкости центральной сжатой колонны первого этажа
    Дата13.12.2022
    Размер85.53 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаКурсовая Москва МОЯ.docx
    ТипКурсовой проект
    #844013

    Министерство образования и науки РФ

    Институт архитектуры и строительства ВолгГТУ

    Факультет транспортных, инженерных систем и техносферной безопасности

    Кафедра ПБ и ЗЧС
    Курсовой проект

    По дисциплине: Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре

    На тему: «Определение предела огнестойкости центральной сжатой колонны первого этажа»
    Выполнила: ст.гр. ПБ-1-20

    Балаян Л.А.

    Проверил: Петров А.А.

    Волгоград, 2022

    Содержание


    Исходные данные 3

    1. Расчет внутренних усилий в колонне 4

    1.1 Определение грузовой площади Агр 4

    1.2 Сбор нагрузок на колонну 4

    1.3 Определение расчетных усилий 5

    2. Расчет прочности колонны без условия воздействия пожаров 5

    2.1 Определение геометрических характеристик поперечного сечения колонны 5

    2.2 Определение геометрической характеристики поперечного сечения продольной арматуры в колонне 6

    2.3 Определение несущей способности принятого сечения колонны 6

    3. Расчет прочности колонны при условии воздействия стандартного пожара продолжительностью 30 мин 8

    3.1 Определение температур прогрева сечения колонны 9

    3.2 Определение геометрических характеристик, приведенного к бетону поперечного сечения колонны 9

    3.3 Определение статического момента приведенной площади поперечного сечения колонны 13

    3.4 Определения расстояния от центра тяжести приведенного сечения колонны до наименее нагретой грани 13

    3.5 Определение момента инерции приведенного сечения колонны относительно его центра тяжести 13

    3.6 Определение радиуса инерции приведенного сечения колонны 15

    4. Определение несущей способности колонны при условии воздействия пожара 15

    5. Определение предела огнестойкости 16


    Исходные данные


    Район: Москва

    Пролет ригеля: L = 6,3 (м)

    Число пролетов: n = 5

    Временная нагрузка на покрытие: 2,25 (кН/ )

    Шаг колонн: В =5,7 (м)

    Высота этажа: =3,6 (м)

    Временная нагрузка на этаж: 14,33 (кН/ )

    Класс бетона: В25

    Количество этажей: = 4

    Колонна 400*400 (мм)

    Ригель (прямоугольное сечение):

    • Высота поперечного сечения колонны: = 0,4 (м)

    • Ширина поперечного сечения ригеля: = 0,35 (м)

    • Высота ригеля: = 0,7 (м)


    1. Расчет внутренних усилий в колонне

    1.1 Определение грузовой площади Агр


    , где L – пролет ригеля (м). В – шаг колонны (м).

    ( )

    1.2 Сбор нагрузок на колонну


    Наименование нагрузок
    Нормативное значение, кН
    Коэффициент надежности нагрузки,

    Расчетное значение, кН

    Постоянные нагрузки

    Собственный вес плит перекрытия и покрытия
    430,92
    1,1
    474,01

    Собственный вес ригеля
    176,4
    1,1
    194,04

    Собственный вес колонны
    57,6
    1,1
    63,36

    Временные нагрузки

    Длительно действующая нагрузка на перекрытие
    1157,83
    1,2
    1389,4

    Кратковременно действующая нагрузка на перекрытие
    385,94
    1,2
    463,13

    Полезная нагрузка на покрытие
    80,8
    1,2
    96,96

    Снеговая нагрузка
    35,91
    1,4
    50,27


    – нормативная постоянная нагрузка

    – собственный вес перекрытия и покрытия (3 кН/ )

    – количество этажей

    (кН)



    (кН)



    – объемный вес тяжелого бетона (25 кН/ )

    (кН)

    (кН)



    (кН)

    (кН)



    (кН)



    (кН)



    (кН)

    (кН)



    (кН)

    (кН)



    (кН)



    (кН)

    1.3 Определение расчетных усилий


    Расчетные значения усилий в зависимости от нагрузок



    (кН)



    (кН)



    (кН)



    2. Расчет прочности колонны без условия воздействия пожаров

    2.1 Определение геометрических характеристик поперечного сечения колонны





    2.2 Определение геометрической характеристики поперечного сечения продольной арматуры в колонне


    Колонна армируется 4-я стержнями продольной арматуры класса А400. Стержни расположены по углам поперечного сечения. Требуемая площадь поперечного сечения арматуры подобрана конструктивно находим из условия 3-х% армирования колонны.



    А- площадь бетонного сечения колонны

    ( ) = 48 ( )

    Фактическая площадь поперечного сечения арматуры принята согласно выполнению условия:



    Принимаем диаметр одного стержня 40 мм (d=40) класса А400, тогда площадь поперечного сечения

    ( ) = 0,005027 ( )

    2.3 Определение несущей способности принятого сечения колонны




    m = 1

    – расчетное сопротивление бетона к сжатию принимают по СП 52-101-2003 в зависимости от класса тяжелого бетона, В25

    (МПа)

    – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжения. Значение принимаем согласно СП 52-101-2003 в зависимости от класса арматуры, А400

    (МПа)



    – расчетное сопротивление арматуры к сжатию для А400

    (МПа)



    и в зависимости от гибкости колонны и отношения длительно действующих к полным расчетным

    – гибкость колонны

    (м)

    (кН)





    8
    10

    0,5
    0,91
    0,9

    1
    0,91
    0,89











    8
    10

    0,5
    0,92
    0,91

    1
    0,91
    0,9










    Так как , то в последующих расчетах используем значение .

    3,72608 (МПа) = 3726,08 (кПа) (1Па = 1 Н* )



    3726,08 2731,17

    3. Расчет прочности колонны при условии воздействия стандартного пожара продолжительностью 30 мин


    Колонна подвергается 4-х стороннему воздействию пожара.

    Для точности измерений и определений параметров разбиваем поперечное сечение рассматриваемой колонны на 100 одинаковых участков размером 40*40 мм, таким образом, чтобы рабочая арматура располагалась на участках 12, 19, 82, 89.


    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10

    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20

    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30

    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40

    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50

    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60

    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70

    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80

    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
    90

    91
    92
    93
    94
    95
    96
    97
    98
    99
    100


    3.1 Определение температур прогрева сечения колонны


    До воздействия пожара температура по всему сечению колонны составляет .

    Составляем таблицу 10*10 и записываем значения температур

    491
    329
    306
    304
    304
    304
    304
    306
    329
    491

    329
    88
    65
    63
    62
    62
    63
    65
    88
    329

    306
    65
    33
    28
    27
    27
    28
    33
    65
    306

    304
    63
    28
    22
    21
    21
    22
    28
    63
    304

    304
    62
    27
    21
    20
    20
    21
    27
    62
    304

    304
    62
    27
    21
    20
    20
    21
    27
    62
    304

    304
    63
    28
    22
    21
    21
    22
    28
    63
    304

    306
    65
    33
    28
    27
    27
    28
    33
    65
    306

    329
    88
    65
    63
    62
    62
    63
    65
    88
    329

    491
    329
    306
    304
    304
    304
    304
    306
    329
    491



    3.2 Определение геометрических характеристик, приведенного к бетону поперечного сечения колонны




    – приведенная площадь i-й части сечения колонны

    Для всех участков кроме 12,19,82,89



    Для участков 12,19,82,89:



    – площадь поперечного сечения i-го участка:



    – площадь поперечного сечения арматуры (1-го столбца):



    – коэффициент, принимаем в зависимости от номера состава бетона. Номер 1.

    – модуль упругости арматуры

    – модуль упругости бетона

    , , – коэффициенты, значение которых принимаем в зависимости от номера состава бетона и значения температуры прогрева сечения. Таблица 10,12

    – коэффициент, значение которого зависит от класса арматуры и температуры прогрева арматуры. Таблица 20

    (МПа) – модуль упругости арматурной системы

    – модуль упругости бетона, принимаем в зависимости от класса бетона

    (МПа)

    Если температура меньше , то

    Если температура больше , то

    Если температура меньше , то

    Если температура больше , то



    Интерполируем: t(62 )

    50
    70

    1
    0,9



    50
    70

    0,85




    ( )

    t(63 )

    50
    70

    1
    0,9



    50
    70

    0,85
    0,65



    ( )

    t(65 )

    50
    70

    1
    0,9



    50
    70

    0,85
    0,65



    ( )

    t(304,306,329,491)

    t(12,19,88,89)

    ( )

    ( )


    3.3 Определение статического момента приведенной площади поперечного сечения колонны




    – расстояние от центра тяжести i-го сечения до наименее нагретой грани колонны

    = 0,0255648 ( )

    3.4 Определения расстояния от центра тяжести приведенного сечения колонны до наименее нагретой грани




    (м)

    3.5 Определение момента инерции приведенного сечения колонны относительно его центра тяжести




    – момент инерции i-го сечения относительно его центра тяжести

    – расстояние от центра тяжести приведенного сечения колонны до центра тяжести i-го сечения



    – расстояние от центра тяжести i-го сечения до наименее нагретой грани колонны



    = 7,68*10-6 ( )

    = 1,38*10-6 ( )

    1,36*10-6 ( )

    1,3*10-6 ( )

    5,3 *10-6 ( )
    ( )























    ) + 2*0.0004*(0*2+0.001219*2+0.0016*6) = 0,0013224976=1322,4976*10-6 (м4)

    ( ) = 0,0013395076 (м4)

    3.6 Определение радиуса инерции приведенного сечения колонны




    (м)

    4. Определение несущей способности колонны при условии воздействия пожара








    , – вычисляем в зависимости от значения гибкости







    – расчетная длина колонны (равна высоте этажа)

    - высота поперечного сечения колонны после 30 мин воздействия пожара








    Так как , то в последующих расчетах используем значение .





    (кН)



    (кН) (кН)

    Так как , потеря несущей способности рассматриваемой колонны наступает на интервале времени воздействия пожара от 0 до 30 мин.

    5. Определение предела огнестойкости


    Предел огнестойкости рассматриваемой колонны составляет

    По полученным результатам строим график зависимости предельной продольной силы от времени пожара.



    По графику мы видим, что при воздействии предельной продольной силы момент разрушения здания происходит после 3 минут стандартного пожара.

    написать администратору сайта