predavanja pozar-5

Varirani parametri:-dimenzii na napre~en presek-intenzitet na po~etno optovaruvawe

-uslovi na potpirawe

-marka na beton-tip na primenet agregat

-procent na armirawe-debelina na za{titen betonski sloj

-po`arno scenario

3.0)C20(f/ 0cb Koeficient na optovarenost

Prepora~ana vrednost

5.0Varirana vrednost

Geometrija, uslovi na potpirawe i diskretizacijana analiziranite stolbovi

CENTRI^NO TOVARENI AB STOLBOVICENTRI^NO TOVARENI AB STOLBOVIOPO@ARENI OD EDNA STRANAOPO@ARENI OD EDNA STRANA

Izotermi vo napre~niot presek na stolbizveden od beton so silikaten agregat

Model na po`arno dejstvo: ISO 834

t = 0.5 h t = 2.0 h t = 3.4 h


Vremenski razvoj na aksijalnite dilatacii kajstolbovi izvedeni od beton so silikaten agregat

Stolb so dimenzii 3030 cm

-0,005

0,000

0,005

0,010

0 2 4 6 8

vreme (h)

aksi

jalna

dil

atac

ija

Stolb 3030cm, a=3cm,=1%, RA 400/500

Stolb 3030cm, a=3cm,=1%, RA 400/500


01

2

3

-3-2-10horizontalno pomest. (cm)

0

1

2

3

-45 -30 -15 0moment na svitkuvawe(KNm)

oska na stol

bot(m)

t=0.5 ht=2.0 ht=5.0 ht=8.0 h

Vremenski razvoj na izbo~uvaweto i soodvetno predizvikaniotmoment na svitkuvawe kaj neoptovaren stolb so dimenzii , cm3030Ako stolbot e so pogolemi dimenzii ovaa pojava se slu~uva pokasno, a

iniciraniot negativen moment ima pogolema vrednost.

Vremenski razvoj na izvitkuvaweto iniciraniot napaden moment


Vremenski razvoj na izvitkuvaweto isoodvetno iniciraniot napaden moment

-2-1012horizontalno pomest. (cm)

0

1

2

3

-60 -45 -30 -15 0 15 30moment na svitkuvawe (KNm)

oska na

stol

bot

(m)t=0.5 h

t=1.0 ht=5.0 ht=8.0 h

= 0.1


0

1

2

3

-40 -20 0 20 40 60moment na svitkuvawe (KNm)

oska na

stol

bot

(m)t=0.35ht=0.75h

t=2.0 ht=3.45h = 0.3

stolb: 3030cmsilikaten beton =1% , RA 400/500

B

A

A

B


Vremenski razvoj na izbo~uvaweto i soodvetno predizvikaniotmoment na svitkuvawe kaj optovaren stolb

Vremenski razvoj na izvitkuvaweto isoodvetno iniciraniot napaden moment



0

1

2

3

-20 0 20 40 60 80moment na svitkuvawe (KNm)

oska na

stolbot

(m)

t=0.275ht=0.75 ht=1.00 ht=1.875h

= 0.5

stolb: 3030cmsilikaten beton =1% , RA 400/500

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

t=0.5 h t=2.0 h t=5.0 h

naprsnat beton

Vremenski razvoj na izobarite vo ( )

Koef. na optovar. =0.1; za{titen bet. sloj a =3.0 cm


naprsnatbeton


Koef. na optovar. =0.1; za{titen bet. sloj a =3.0 cm


t=0.5 h t=2.0 h t=5.0 h

naprsnat beton

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

= 0.1Vremenski razvoj na napregawata vo armaturata


-100

-60

-20

20

60

100

0 2 4 6 8

vreme (h)

s/ fy(T

)

el.1A el.2Ael.1B el.2B

MB30, a=2cm, =1%,RA 400/500

NCT of 20

A

B

el.1

el.2

Koef. na optovar. =0.3; za{titen bet. sloj a =3.0 cmPO@ARNA OTPORNOST: t = 3.4 h

t = 0.5 h t = 2.0 h t = 3.4 h15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm



Koef. na optovar. =0.3; za{titen bet. sloj a =3.0 cmPO@ARNA OTPORNOST: t = 3.4 h

naprsnatbetonzdrobenbeton

t = 0.5 h t = 2.0 h t = 3.4 h



-110

-90

-70

-50

-30

-10

0 1 2 3vreme (h)

s/ f y

(T)

el.1A el.2Ael.1B el.2B

NCT of 20

A

B

el.1

el.2MB30, a=2cm, =1%,RA 400/500

MB30, a=2cm, =1%,RA 400/500

= 0.3Vremenski razvoj na napregawata vo armaturata


Za da se opredeli vlijanieto na uslovite na potpirawe analizatae sprovedena na stolb so dimenzii , armiran so ,so debelina na za{titniot betonski sloj , optimalno

optovaren ( ) i potpren na tri razli~ni na~ina .

cm3030 %1cm.a 03

30.

h=3m

N

a)

el.1

el.2

el.3

N

b)

el.1

el.2

el.3

N

v)

el.1

el.2

el.3

AAA

V VV

h.t 453 ht 10 h.t 453


KRIVI NA PO@ARNATA OTPORNOST

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 2 4 6 8po`arna otpornost (h)

koef

.na op

tova

reno

st,

b=20cmb=30cmb=40cmb=50cm

silikat. beton, a=2cm,=1%, RA 400/500

silikat. beton, a=2cm,=1%, RA 400/500


0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

-5 0 5 10prirast na po`arna otpornost (%)

koef

. na o

ptov

aren

ost,


za{tit. bet. sloj: a =3cmrefer. stolb: a =2cm


Vlijanie na debelinata na za{titniot betonski slojvrz po`arnata otpornost na stolbovite

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

-10 -5 0 5 10 15 20prirast na po`arna otpornost (%)

koef

. na o

ptov

aren

ost,




Vlijanie na debelinata na za{titniot betonski slojvrz po`arnata otpornost na stolbovite

Procentot na armirawe, nezna~itelno, no negativno vlijae vrzpo`arnata otpornost na ovoj tip stolbovi. Pri istkoeficient na optovarenost stolbot so povisok procentna armirawe navlekuva pogolema aksijalna sila koja vouslovi na po`ar, , , na sebe ja prezemabetonot. (20x20cm) i kaj stolbovi s koeficient na optovarenost ( > 0.3).


Varirani parametri:-dimenzii na napre~en presek-intenzitet na po~etno optovar.

-marka na beton-procent na armirawe-debelina na za{titen bet.

Geometrija, uslovi na potpirawe i diskretizacijana analiziranite stolbovi

Koeficienti na optovarenost

Za aksijalnata sila:Za napadniot moment:

max,uNN

uMM


-0,50

0,51

1,52

2,53

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12bending moment (MNm)

axial fo

rce (M

N) Balance pointNb , Mb

Nu,max

NNb*0.4Mu

=N / Nu,max=M / Mu

M-N


-0,500,511,5deformation (cm)

0

1

2

3

-60 -40 -20 0 20 40bending moment (KNm)

axis of

the co

lumn (

m) t=0.0ht=0.375ht=0.875ht=2.0h

NMB

A

, 30*30cm, a =2cm,=1% , RA 400/500, =0.2, =0.4 : ISO 834


t = 0.0 h t = 1.0 h t = 2.0h ( )

: t = 2.0 h

B, =0.2, =0.4

30*30cm, , a =2cm, =1% , RA 400/500


-100

-50

0

50

100

0 0,5 1 1,5 2time(h)

s/ f y(T)

, in %

el.1Ael.2Ael.1Bel.2B

MB30, a=2cm, =1%,RA 400/500

MB30, a=2cm, =1%,RA 400/500

NCT of 20

A

B

el.1

el.2Tfl=20oC

MN

, =0.2, =0.4


: t = 2.0 h 30*30cm, , a =2cm, =1% , RA 400/500

, =0.2, =0.4

-400-300-200-1000100200300400

-22 -18 -14 -10 -6 -2 2 6 s*1000

s (Mpa)

el.1Ael.2Ael.1Bel.2B

NCT of 20

A

B

el.1

el.2Tfl=20oC

MN


: t = 2.0 h 30*30cm, , a =2cm, =1% , RA 400/500

00,10,20,30,40,5

0 2 4 6 8fire resistance(h)

load c

oeffic

ient

30*30cm


, a =2cm, =1% , RA 400/500

00,10,20,30,40,5

0 2 4 6 8fire resistance (h)

load c

oeffic

ient

40*40cm


, a =2cm, =1% , RA 400/500

00,10,20,30,40,5

2 4 6 8fire resistance(h)

load c

oeffic

ient

50*50cm


, a =2cm, =1% , RA 400/500

so dimenzii: 4040 cm


Vlijanie na debelinata na za{titniot betonski slojvrz po`arnata otpornost na

00.1

0.20.3

0.40.5


koef

. na n

apad

en mom

.


00.1

0.20.3

0.4

0.5


koef

. na n

apad

en mom

.



so dimenzii: 4040 cmVlijanie na debelinata na za{titniot betonski slojvrz po`arnata otpornost na

Vo slu~aj koga stolbot e poslabo optovaren zgolemuvaweto naza{titniot betonski sloj ima negativen efekt vrz negovatapoàrnata otpornost. Neramnomernoto temperaturno pole jazgolemuva naprsnatosta na presekot na neopoàrenata strana idodatno go optovaruva presekot. Armaturnite pra~ki pri pomalkrak na vnatre{nite sili (pogolema debelina na za{titniotbetonski sloj) na sebe navlekuvaat pomali napregawa, a zasmetka na toa se zgolemuva napregaweto na pritisok vo betonotkoj se nao|a vo zagreanata zona od popre~niot presek i imareducirani jakosni i krutosni karakteristiki, pa lom vo betonotnastanuva ne{to porano.Pozitivniot efekt doa|a do izraz samo vo slu~aj koga stolbot epooptovaren i ima mala poàrna otpornost. Vo toj slu~aj pripogolem za{titen betonski sloj se postignuva zna~itelnoponiska temperaturata vo armaturnite pra~ki na opoàrenatastrana, {to e prosledeno so pogolema nosivost na presekot ipogolema poàrna otpornost, no za realni tovari ne pove}e od2.5%

Vlijanie na proc. na arm. vrz zgolemuvaweto napo`. otpornost na stolb so dimenzii: 4040 cmReferenten stolb: =1%, silikaten beton

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

-12 -8 -4 0 4 8prirast na po`arna otpornost (%)

koef

. na n

apad

en mom

.


Rezultatite od izvr{enata analiza poka`aa deka procentot naarmirawe kaj ekscentri~no tovarenite stolbovi ima pozitivenefekt vrz po`arnata otpornost, {to ne be{e slu~aj kaj centri~notovarenite stolbovi. Pritoa, kolku e pogolem napadniot moment, apomala aksijalnata sila, tolku e poizrazen pozitivniot efekt.

Vlijanie na proc na arm


Uslovite na potpirawe kaj ekscentri~no tovarenite stolboviimaat zna~itelno vlijanie vrz nivnata poàrna otpornost. Kogastolbot e del od ramovska konstrukcija termi~koto dilatirawe naokolnite opoàreni elementi predizvikuva horizontalnopomestuvawe na potpornite to~ki i delumno spre~ena rotacija nakraevite, {to e prosledeno so porast na napadniot moment, a toapak doveduva do pomala poàrna otpornost. Od taa pri~inanajdobro e stolbot da se razgleduva kako sostaven del odramovskata konstrukcija, a ne kako izdvoen element. Ograni~enitedimenzii na pe~kite za eksperimentalno utvrduvawe na poàrnataotpornost ne dozvoluvaat da se vr{i analiza na konstruktivnisklopovi vo realni dimenzii, {to i dava prednost na numeri~katapostapka.


Z A K L U ^ O C IZ A K L U ^ O C IARMIRANOBETONSKI STOLBOVI:

PRI IST KOEF. NA OPTOVARENOST STOLBOVI SO POGOLEMIDIMENZII IMAAT POGOLEMA PO@ARNA OTPORNOST

PRI ISTA POVR[INA NA NAPRE^EN PRESEK PODOBRO SEODNESUVAAT STOLBOVI SO KVADRATNA OD STOLBOVI SOPRAVOAGOLNA FORMA NA PRESEKOT

STOLBOVITE OD KARBONATEN BETON POKA@UVAAT VOPROSEK ZA 30% POVISOKA PO@ARNA OTPORNOST ODSTOLBOVITE IZVEDENI OD SILIKATEN BETON

STOLBOVITE SO POVISOK KOEFICIENT NA OPTOVARENOST(POM. NOSE^KI REZ.) IMAAT PONISKA PO@ARNA OTPORNOST

1/

3/

2/

4/

Z A K L U ^ O C IZ A K L U ^ O C I

PROCENTOT NA ARMIRAWE I DEBELINATA NA ZA[TITNIOTBETONSKI SLOJ KAJ CENTRI^NO TOVARENI STOLBOVI IMANEZNA^ITELNO VLIJANIE

6/

(max. 5% za < 0.3 , do 20% za > 0.3)

5/

PROCENTOT NA ARMIRAWE KAJ EKSCENTRI^NO TOVARENISTOLBOVI IMA POZITIVNO VLIJANIE (max. 10%)

SO ZGOLEMUVAWE NA MARKATA NA BETONOT PO@ARNATAOTPORNOST SE ZGOLEMUVA PROPORCIONALNO NANOSIVIOT KAPACITET

DEBELINATA NA ZA[TITNIOT BETONSKI SLOJ KAJEKSCENTRI^NO TOVARENI STOLBOVI IMA POZITIVNOVLIJANIE (max. 10%)

7/

8/

Z A K L U ^ O C IZ A K L U ^ O C IUSLOVITE NA POTPIRAWE I VISINATA KAJ CENTRI^NOTOVARENI STOLBOVI, OPO@ARENI OD SITE STRANI, IMAATNEZNAÎTELNO VLIJANIEPRI SPREÊNO AKSIJALNO DILATIRAWE PO@ARNATAOTPORNOST SE NAMALUVA ZAmax. 5%

9/

10/ USLOVITE NA POTPIRAWE KAJ CENTRI^NO I EKSCENTRI^NOTOVARENI STOLBOVI OPO@. OD EDNA STRANA IMAATZNAÎTELNO VLIJANIENAJPOVOLNO SE ODNESUVA DVOSTRANO VKLE[TEN STOLB,A NAJNEPOVOLNO ZGLOBNO POTPREN STOLB

Documents

predavanja pozar-5