Табличний метод визначення вогнестійкості для балок

Табличний методТаблиця 5.5

Мінімальні розміри та відстані до осі арматури вільно опертих балок виготовлених із ненапруженого та попередньо напруженого залізобетону

Нормована вогнестійкістьStandard fire

resistance

Мінімальні розміри, ммMinimum dimensions (mm)

Можливі сполучення a та bmin, де a – середня відстань до осі арматури, а bmin – ширина

балки

Товщина стінки балки, bw

Web thickness bw

Клас WAClass WA

Клас WВClass WB

Клас WСClass WC

1 2 3 4 5 6 7 8

R30bmin=80a=25

12020

16015*

20015* 80 80 80

R60bmin=120

a=4016035

20030

30025 100 80 100

R90bmin=150

a=5020045

30040

40035 110 100 100

R120bmin=200

a=6524060

30055

50050 130 120 120

R180bmin=240

a=8030070

40065

60060 150 150 140

R240bmin=280

a=9035080

50075

70070 170 170 160

Елементи конструкцій,для яких наведені температурні номограми

плита висотою h=200 для R 60 – R 240 балка hхb=150х80 – R 30 балка hхb=300х160 R 30 – R 90 балка hхb=600х300 R 60 – R 120 балка hхb=800х500 R 90 – R 240 колона hхb=300х300 R 30 – R 120 колона круглого перерізу d = 300 R 30 – R 120

Метод ізотерми 500 0С

Клас вогнестійкості R 60 R 90 R 120 R 180 R 240

Мінімальна ширина поперечного перерізу, мм

90 120 160 200 280

Таблиця В.1 – Мінімальна ширина поперечного перерізу залежно від класу вогнестійкості (для стандартного температурного режиму)

Метод ізотерми 500 0С

R60, температурні криві балки h х b=600 мм х 300 мм, 0C

R60, температурні криві балки h х b=600 мм х 300 мм, 0C

R60, температурні криві балки h х b=600 мм х 300 мм, 0C

R60, балки h х b=600 мм х 300 мм, розташування робочої арматури та її температура

Зменшення міцності арматури залежно від температури

Таблиця 3.2а Значення класу N параметрів діаграми «напруження-деформація» гарячекатаної та

холоднодеформованої арматури за підвищених температур

Температура сталі θ

fsy,θ/fyk fsp,θ/fyk Es,θ/Es

гарячекатанаХолодно-деформо

ванагарячекатана Холодно-

деформована гарячекатанаХолодно-деформов

ана

1 2 3 4 5 6 720 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

100 1,00 1,00 1,00 0,96 1,00 1,00200 1,00 1,00 0,81 0,92 0,90 0,87300 1,00 1,00 0,61 0,81 0,80 0,72400 1,00 0,94 0,42 0,63 0,70 0,56500 0,78 0,67 0,36 0,44 0,60 0,40600 0,47 0,40 0,18 0,26 0,31 0,24700 0,23 0,12 0,07 0,08 0,13 0,08800 0,11 0,11 0,05 0,06 0,09 0,06900 0,06 0,08 0,04 0,05 0,07 0,051000 0,04 0,05 0,02 0,03 0,04 0,031100 0,02 0,03 0,01 0,02 0,02 0,021200 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Визначають середнє зменшення міцності арматури та захисний шар бетону

Розрахунок несучої здатності поперечного перерізу як з розтягнутим так і з стиснутим армуванням

MRd,fi = Mu1 + Mu2

Класи міцності бетону

Залежності «напруження-деформації»

Залежності «напруження-деформації»

Ширина ушкодженої зони балок, плит

az=

Mc

m,c

kk

1w

Залізобетонна балка

перекриття (позн.)

Функціональне призначення

Вимагаємий клас

вогнестійкості

Посилання

Б-1

Балка протипожежн.перекриття 1 типу

R 150п. 4.15

ДБН В.1.1.7-2002

Таблиця 1Функціональне призначення та вимагаємий клас

вогнестійкості залізобетонної балки

Схема поздовжнього та поперечного армування залізобетонної балки

h

w

w a

конв

екц.

+ вип

ромі

н.

Розрахункова схема впливу пожежі на залізобетонну балку

Розрахункова схема залізобетонної балки

Параметр Позн.

Од.вим. Вел. Посилання

Обігрівна сторона

Конвективна складова коефіцієнту теплообміну

αc Вт/(м2С) 25 ДСТУ-Н Б EN 1991-1-2:2012

Ступінь чорноти   0,7 ДСТУ-Н Б EN 1991-1-2:2012Необігрівна сторона

Коефіцієнт теплообміну

α Вт/(м2С) 9 ДСТУ-Н Б EN 1991-1-2:2012

Таблиця 2Параметри граничних умов для залізобетонної стіни

Кінцево-різницева схема залізобетонної балки

Розрахункова схема залізобетонної балки

3. Розрахунок залізобетонної балки на вогнестійкістьза зонним методом.

kc,n=

n

i ickn

n1

/2.01 = 0.812 az=

Mc

nc

kk

w

,1 = 47.051 мм

Параметри для визначення епюри деформації та граничних напружень у бетоні поперечного залізобетонного ригеля

Параметр c1 st sc х, мм kc(θМ) fcd(20 ºC),МПа

Величина 0.0035 0.068 - 0.0005 22 0.8 30 1

3. Розрахунок залізобетонної балки на вогнестійкістьза зонним методом.

Коефіцієнти зниження міцності бетону у шарах залізобетонного поперечного ригеля на 150 хв пожежі із стандартним температурним режимом

Номер шару бетону у перерізі ригеля

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Середня температура шару, , ºС

30.052 36.385 47.073 64.563 94.818 146.952 231.17 362.542 565.438 872.889

Коефіцієнт зниження міцності бетону, kc(θ)

1 1 1 1 1 0.977 0.919 0.787 0.502 0.099

Коефіцієнти зниження міцності сталі у арматурних стержнях залізобетонного поперечного ригеля на 150 хв пожежі із стандартним температурним режимом

Верхні арматурні стержні 7 8 9 10 Температура арматури, , ºС 22.13 24.06 28.74 27.26

Коефіцієнт зниження міцності, ks(θ) 1 1 1 1 Нижні арматурні стержні (див рис. 4.1) 1 2 3 4

Температура арматури, , ºС 465.11 474.64 715.58 558.25 Коефіцієнт зниження міцності, ks(θ) 0.857 0.836 0.211 0.599

3. Розрахунок залізобетонної балки на вогнестійкістьза зонним методом.

Mu2=As’fscd,fi(θm)z’ = 1.972 кНм, Mu1=2As (fsd2,fi(θm) + fsd3,fi(θm))z = 51.8 кНм,

МRd fi mid-span = Mu1 + Mu2 = 53.78 кНм.

Параметри для визначення епюри деформації та граничних напружень у бетоні поперечного залізобетонного ригеля

Параметр c1 st sc х, мм kc(θМ) fcd(20 ºC),МПа

Величина 0.0035 0.058 0.003 23 0.8 30 1

Mu2= 2As’(fscd,fi 2(θm) + fscd,fi 3(θm))z’ = 2.244 кНм

Mu1=As1fsd,fi(θm)z = 252.7 кНм

МRd, fi, end sup = Mu1 + Mu2 = 254.9 кНм

МRd, fi = МRd fi mid-span + МRd, fi, end sup = 308.7 кНм.

МEd, fi = 0.125ηfiQrlp2 = 62.81 кНм

МRd, fi =308.7 кНм > МEd, fi = 62.81 кНм.