Практические задания (10). Проверяемое задание Определение противопожарных разрывов между объектами различного назначения
 Скачать 1.01 Mb.
|
Образец выполнения задания 7Пример и методика расчета Дано2. Железобетонная колонна (рис. 7.1), расчетная длина 10 = 7,98 м, размер сечения 300×300мм, бетон класса В25, средняя плотность бетона в сухом состоянии на гранитном щебне составляет ρ  =2330 кг/м3. Весовая влажность – ω = 2 %. Арматура – 4 стержня класса А-III диаметром 25 мм. Толщина защитного слоя бетона до края арматуры – a = 30 мм. Расчетная нагрузка Np= 110 т. Рис. 7.1. Схема обогрева сечения железобетонной колонны Определяем нормативную нагрузку:  , где1,2 – усредненный коэффициент надежности по нагрузке. По прил. А для арматуры класса A-III определяем нормативное сопротивление растяжению Rsn= 390 МПа. Определяем расчетное сопротивление арматурных стержней:  мм,гдеγS– соответствующий коэффициент надежности по арматуре. Определяем суммарную площадь сечения арматурных стержней (прил. Б) AS,tot= 1964 мм2. Для бетона класса В25 по прил. В определяем нормативное сопротивление сжатию бетона: Rbn=18,5 МПа. Определяем расчетное сопротивление бетона:  где  – коэффициент надежности по бетону.Определяем теплофизические характеристики бетона на гранитном щебне:  Вт/(м °С), Дж/(кг °С).Следует обратить внимание, что теплофизические характеристики бетона на известняке отличаются: λtem=1,14 – 0,00055tт = 1,14 – 0,00055 ∙ 450 = 0,89 Вт/(м ∙°С); Дж/(кг °С).Определяем приведенный коэффициент температуропроводности бетона:  Для дальнейших расчётов задаёмся интервалами времени τп, равными τ1 = 0; τ2 = 1 ч; τ3 = 2 ч. Для  = 0 несущая способность колонны будет равна где φtem= 0,67 – коэффициент продольного изгиба, учитывающий длительность нагружения и гибкость бетона, принят методом интерполяции по табл. 7.2 в зависимости от отношения  .Таблица 7.2 Коэффициент продольного изгиба φtет для нагретых колонн
Для τ2 = 1 ч= 3600 сопределяем критерий Фурье:  ,где К = 37,56 с0,5 – коэффициент, зависящий от средней плотности бетона (табл. 7.3). Таблица 7.3 Значение коэффициента К1 в зависимости от средней плотности сухого бетона ρос
Далее определяем аргумент функции ошибок:  ,где x = y = 0,5h – al – 0,5d = 0,5∙0,3 – 0,03 – 0,5∙0,025 = 0,108 м – расстояние от центра конструкции до расчетной точки. Из прил. Г находим относительную избыточную температуру в неограниченной пластине θх = θу = 0,68. Определяем температуру в расчетной точке:  = 1250 – (1250 – tH)θx= 1250 – (1250 – 20)∙0,68 = 413,6 °С.Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон будет равна  где tB= 945 °С – верхнее значение изменения температуры при стандартном температурном режиме пожара – определяется по формуле tB = 345lg(0,133τ + 1) + tH = 345lg(0,133 ∙ 3600 +1) + 20 = 945 °С. По прил. Д при температуре  636,02 0С методом интерполяции находим значение коэффициента снижения прочности арматуры класса А-III – γ = 0,345.Для определения размеров ядра бетонного сечения необходимо найти значение  , для чего найдем .Величина θц – температура в средней части неограниченной пластины находится по критерию Фурье из прил. Е:   =1250 – (1250 – 20)∙0,9982 = 22 °С.При критической температуре бетона на гранитном щебне  = 650 °С находим относительную избыточную температуру в неограниченной пластине: Критическая температура бетона на известняковом щебне: tB, cr= 750 °С. Из прил. Г при Fox = 0,0452 и  = 0,49 находим = 0,25. Тогда размеры ядра сечения будут равны Несущая способность колонны при τn= τ2 = 1,0 ч будет равна  где φtem= 0,571 – коэффициент продольного изгиба, учитывающий длительность нагружения и гибкость бетона, принят методом интерполяции по табл. 7.2 в зависимости от отношения  .Для τ3 = 2,0 ч= 2∙3600 с определяем критерий Фурье:  ,где К = 37,56 с0,5 – коэффициент, зависящий от средней плотности бетона (табл. 7.3). Далее получим:  ,где x = y = 0,5h – al – 0,5d = 0,5∙0,3– 0,03 – 0,5∙0,025 = 0,108 м – расстояние от центра конструкции до расчетной точки. Из прил. Г находим относительную избыточную температуру в неограниченной пластине θх = θу = 0,58. Определяем температуру в расчетной точке: = 1250- (1250-tH)θx = 1250 – (1250 – 20) ∙ 0,58 = 536,6 °С.Температура арматурных стержней при обогреве колонны с четырех сторон будет равна  где tB= 1029 °С – изменение температуры при стандартном температурном режиме, определяется по формуле tB = 345lg(0,133τ + 1) + tH = 345lg(0,133∙7200 + 1) + 20 = 1029 °С. По прил. Д при температуре 788,7 0С методом интерполяции находим значение коэффициента снижения прочности арматуры А-III – γ = 0,059.Величина θЦ – температура в средней части неограниченной пластины находится из прил. Е:  = 1250 – (1250 – 20)∙0,9627 = 65,88 °С.При критической температуре бетона на гранитном щебне = 650 °С: Из прил. Г при Fox = 0,09 и = 0,5 находим = 0,32, тогда Несущая способность колонны при τn= τ3 = 2,0 ч будет равна  где φtem= 0,492 – коэффициент продольного изгиба, учитывающий длительность нагружения и гибкость бетона, принят методом интерполяции по табл. 7.2 зависимости от отношения  .По результатам строим график снижения несущей способности колонны в условиях пожара (рис. 7.2). Определяем из графика фактический предел огнестойкости: П0ф = 1,2 ч = 72 мин.  Рис. 7.2. График снижения несущей способности колонны в условиях пожара |
