المادة الأكثر شيوعا في
البناء هو الخرسانة المسلحة. فهو يجمع بين الخرسانة والصلب التسليح،
وضعت بشكل عقلاني في هيكل لامتصاص قوى الشد والضغط
جهد.

الخرسانة تقاوم الضغط بشكل جيد و
أسوأ - التواء. هذه الميزة للخرسانة غير مواتية للانحناء و
عناصر ممتدة عناصر البناء المرنة الأكثر شيوعًا
هي ألواح وعوارض.

للتعويض عن غير المواتية
في العمليات الخرسانية، عادة ما يتم تعزيز الهياكل باستخدام حديد التسليح. تعزز
ألواح ذات شبكات ملحومة تتكون من قضبان تقع في قسمين بشكل متبادل
اتجاهات عمودية. يتم وضع الشبكات في ألواح بطريقة
كانت قضبان تعزيز عملها موجودة على طول الامتداد وتصورها
قوى الشد الناشئة في الهياكل عند الانحناء تحت الحمل، في
وفقا لمخطط أحمال الانحناء.

في
وفي ظروف الحريق تتعرض الألواح لدرجات حرارة عالية من الأسفل،
يحدث الانخفاض في قدرتها على التحمل بشكل رئيسي بسبب الانخفاض
قوة تعزيز الشد الساخن. عادة، مثل هذه العناصر
يتم تدميرها نتيجة لتكوين مفصل بلاستيكي في القسم
الحد الأقصى لعزم الانحناء بسبب انخفاض قوة الشد
تقوية الشد الساخن لقيمة ضغوط التشغيل في مقطعها العرضي.

توفير الحماية من الحرائق
تتطلب سلامة البناء زيادة مقاومة الحرائق والسلامة من الحرائق
الهياكل الخرسانية المسلحة. يتم استخدام التقنيات التالية لهذا:

• تعزيز الألواح
  إطارات محبوكة أو ملحومة فقط، وليس قضبان فردية فضفاضة؛
• لتجنب التواء التسليح الطولي عند تسخينه أثناء
  أثناء الحريق، من الضروري توفير التعزيز الهيكلي بالمشابك أو
  قضبان متقاطعة
• يجب أن يكون سمك الطبقة الواقية السفلية من الخرسانة الأرضية
  بدرجة كافية بحيث لا تزيد درجة حرارته عن 500 درجة مئوية وبعد الحريق لا يحدث ذلك
  تأثرت أكثر عملية آمنةتصميمات.
  أثبتت الأبحاث أنه مع الحد الطبيعي لمقاومة الحريق R = 120، يكون السمك
  يجب أن تكون الطبقة الواقية من الخرسانة 45 مم على الأقل، عند R = 180 - 55 مم على الأقل،
  عند R=240 - ما لا يقل عن 70 مم؛
• في طبقة واقية من الخرسانة على عمق 15-20 ملم من الأسفل
  يجب أن يكون سطح الأرضية مزودًا بشبكة تقوية مضادة للشظايا
  مصنوعة من سلك بقطر 3 مم وشبكة بحجم 50-70 مم، مما يقلل من الشدة
  التدمير المتفجر للخرسانة.
• تقوية الأجزاء الداعمة للأرضيات المستعرضة ذات الجدران الرقيقة
  التعزيز غير منصوص عليه في الحسابات المعتادة؛
• زيادة حد مقاومة الحريق بسبب ترتيب الألواح،
  مدعومة على طول الكفاف.
• استخدام اللصقات الخاصة (باستخدام الأسبستوس و
  البيرلايت، الفيرميكوليت). حتى مع الأحجام الصغيرة لهذه اللصقات (1.5 - 2 سم)
  مقاومة الحريق للألواح الخرسانية المسلحة تزيد عدة مرات (2 - 5)؛
• زيادة حد مقاومة الحريق بسبب السقف المعلق؛
• حماية مكونات ومفاصل الهياكل بطبقة من الخرسانة بالقدر المطلوب
  حد مقاومة الحريق.

ستضمن هذه التدابير السلامة المناسبة من الحرائق للمبنى.
سوف يكتسب الهيكل الخرساني المسلح المقاومة اللازمة للحريق و
السلامة من الحرائق.

كتب مستخدمة:
1. المباني والمنشآت واستدامتها
في حالة نشوب حريق. أكاديمية خدمة الإطفاء الحكومية التابعة لوزارة حالات الطوارئ في روسيا، 2003
2. إم دي إس 21-2.2000.
توصيات منهجية لحساب مقاومة الحريق للهياكل الخرسانية المسلحة.
- م: المؤسسة الحكومية الوحدوية "NIIZhB"، 2000. - 92 ص.

فيما يتعلق بمسألة حساب صفائح عديمة الشعاع لمقاومة الحرائق

فيما يتعلق بمسألة حساب صفائح عديمة الشعاع لمقاومة الحرائق

في. جوكوف ، ف.ن. لافروف

تم نشر المقال في منشور "الخرسانة والخرسانة المسلحة - طرق التطوير. الأعمال العلميةالمؤتمر الروسي (الدولي) الثاني للخرسانة والخرسانة المسلحة. 5-9 سبتمبر 2005 موسكو؛ في 5 مجلدات. NIIZHB 2005، المجلد 2. التقارير المقطعية. قسم "الهياكل الخرسانية المسلحة للمباني والمنشآت." 2005.

دعونا نفكر في حساب حد مقاومة الحريق للأرضية بدون عوارض باستخدام مثال شائع جدًا في ممارسة البناء. يبلغ سمك الأرضية الخرسانية المسلحة بدون عوارض 200 مم من الخرسانة فئة الضغط B25، معززة بشبكة بخلايا 200x200 مم من حديد التسليح فئة A400 بقطر 16 مم مع طبقة حامية 33 ملم (إلى مركز ثقل التسليح) عند السطح السفلي للأرضية وA400 بقطر 12 ملم مع طبقة حماية 28 ملم (إلى مركز الثقل) عند السطح العلوي. المسافة بين الأعمدة 7 م. في المبنى قيد النظر، تكون الأرضية حاجز حريق من النوع الأول ويجب أن يكون لها حد مقاومة الحريق لفقد قدرة العزل الحراري (I) والسلامة (E) والقدرة على التحمل (R) REI 150. تقييم يمكن تحديد حد مقاومة الأرضية للحريق وفقًا للمستندات الموجودة عن طريق الحساب فقط عن طريق سماكة الطبقة الواقية (R) للهيكل الذي يمكن تحديده بشكل ثابت، وفقًا لسمك الأرضية (I) وإمكانية التدمير الهش في الحريق (هـ). في هذه الحالة، يتم تقديم تقدير صحيح إلى حد ما من خلال حسابات I وE، ولا يمكن تحديد قدرة تحمل الأرضية في الحريق باعتبارها بنية غير محددة بشكل ثابت إلا عن طريق حساب حالة الإجهاد الحراري، باستخدام نظرية المرونة - لدونة الخرسانة المسلحة عند تسخينها أو نظرية طريقة التوازن الحدي للهيكل تحت تأثير الأحمال الساكنة والحرارية في النار . النظرية الأخيرة هي الأبسط، حيث أنها لا تتطلب تحديد الضغوط الناتجة عن الحمل الساكن ودرجة الحرارة، ولكن فقط القوى (العزوم) من عمل الحمل الساكن، مع مراعاة التغير في خواص الخرسانة والتسليح عندما يتم تسخينه حتى تظهر المفصلات البلاستيكية في الهيكل غير المحدد بشكل ثابت عندما يتحول إلى آلية. وفي هذا الصدد، تم تقييم قدرة تحمل الأرضية بدون عوارض أثناء الحريق باستخدام طريقة التوازن الحدي، وبالوحدات النسبية لقدرة تحمل الأرضية في الظروف العاديةعملية. تمت مراجعة وتحليل الرسومات التنفيذية للمبنى، وتم إجراء حسابات حدود مقاومة الحريق للأرضية الخرسانية المسلحة الخالية من العوارض بناءً على ظهور علامات الحالة الحدية المقيسة لهذه الهياكل. تم حساب حدود مقاومة الحريق على أساس قدرة التحمل مع الأخذ في الاعتبار التغيرات في درجة حرارة الخرسانة والتسليح خلال 2.5 ساعة من الاختبارات القياسية. تعتمد جميع الخصائص الديناميكية الحرارية والفيزيائية والميكانيكية لمواد البناء الواردة في هذا التقرير على بيانات من VNIIPO وNIIZHB وTsNIISK.

حد مقاومة الحريق للتغطية بفقد قدرة العزل الحراري (I)

من الناحية العملية، يتم تحديد تسخين الهياكل عن طريق حسابات الفرق المحدود أو العناصر المحدودة باستخدام الكمبيوتر. عند حل مشكلة التوصيل الحراري، تؤخذ في الاعتبار التغيرات في الخواص الفيزيائية الحرارية للخرسانة والتسليح أثناء التسخين. حساب درجات الحرارة في الهيكل في المعيار ظروف درجة الحرارةيتم إنتاجه في ظل الحالة الأولية: درجة حرارة الهياكل والبيئة الخارجية هي 20 درجة مئوية. تتغير درجة حرارة البيئة أثناء الحريق حسب الوقت. عند حساب درجات الحرارة في الهياكل، يتم أخذ التبادل الحراري للحمل الحراري Qc والإشعاع Qr بين الوسط الساخن والسطح في الاعتبار. يمكن إجراء حسابات درجة الحرارة باستخدام السُمك الشرطي للطبقة الخرسانية قيد النظر Xi* من السطح الساخن. لتحديد درجة الحرارة في الخرسانة، احسب

باستخدام الصيغة (5) نحدد توزيع درجة الحرارة على سمك الأرضية بعد 2.5 ساعة من الحريق. باستخدام الصيغة (6)، نحدد سمك الأرضيات، وهو أمر ضروري لتحقيق درجة حرارة حرجة تبلغ 220 درجة مئوية على سطحها غير المدفأ خلال 2.5 ساعة. هذا السمك 97 ملم. وبالتالي، فإن الأرضية التي يبلغ سمكها 200 ملم سيكون لها حد لمقاومة الحريق عند فقدان قدرة العزل الحراري لمدة 2.5 ساعة على الأقل.

حد مقاومة الحريق للوحة الأرضية بسبب فقدان السلامة (E)

في حالة نشوب حريق في المباني والمنشآت التي تكون فيها الخرسانة و الهياكل الخرسانية المسلحةمن الممكن حدوث فشل هش للخرسانة، مما يؤدي إلى فقدان السلامة الهيكلية. يحدث التدمير فجأة، وبسرعة، وبالتالي فهو الأخطر. يبدأ التدمير الهش للخرسانة، كقاعدة عامة، بعد 5 إلى 20 دقيقة من بدء التعرض للحريق ويتجلى في كسر قطع الخرسانة من السطح الساخن للهيكل، ونتيجة لذلك، قد تظهر حفرة من خلال الهيكل، أي. يمكن أن يحقق الهيكل مقاومة مبكرة للحريق بسبب فقدان السلامة (E). قد يكون التدمير الهش للخرسانة مصحوبًا بتأثير صوتي على شكل فرقعة خفيفة، أو صدع متفاوت الشدة، أو "انفجار". في حالة الكسر الهش للخرسانة، يمكن للقطع التي يصل وزنها إلى عدة كيلوغرامات أن تتطاير لمسافة تتراوح بين 10 إلى 20 مترًا. في حالة الحريق، يكون التأثير الأكبر على الكسر الهش للخرسانة هو: ضغوط درجة الحرارة الداخلية من درجة الحرارة. التدرج عبر المقطع العرضي للعنصر، والضغوط الناتجة عن عدم التحديد الثابت للهياكل، ومن الأحمال الخارجية ومن ترشيح البخار من خلال الهيكل الخرساني. يعتمد التدمير الهش للخرسانة في النار على هيكل الخرسانة وتكوينها ورطوبتها ودرجة حرارتها وظروف الحدود والحمل الخارجي، أي. يعتمد ذلك على المادة (الخرسانة) وعلى نوع الهيكل الخرساني أو الخرساني المسلح. تقييم حد مقاومة الحريق أرضية خرسانية مسلحةيمكن تحقيق فقدان السلامة من خلال قيمة معيار الكسر الهش (F)، والذي يتم تحديده بواسطة الصيغة الواردة في:

حد مقاومة الحريق للفتحة بسبب فقدان سعة التحميل (R)

بناءً على قدرة التحمل، يتم تحديد مقاومة السقف للحريق أيضًا عن طريق الحساب، وهو أمر مسموح به. يتم حل المشاكل الحرارية والثابتة. في الجزء الحراري من الحساب، يتم تحديد توزيع درجة الحرارة على طول سمك اللوح تحت التأثير الحراري القياسي. في الجزء الثابت من الحساب، يتم تحديد قدرة تحمل اللوح أثناء حريق يدوم 2.5 ساعة، ويتم أخذ ظروف الحمل والدعم وفقًا لتصميم المبنى. تعتبر مجموعات الأحمال لحساب حد مقاومة الحريق خاصة. في هذه الحالة، يُسمح بعدم مراعاة الأحمال قصيرة المدى وإدراج الأحمال المعيارية طويلة المدى الدائمة والمؤقتة فقط. يتم تحديد الأحمال على اللوح أثناء الحريق باستخدام طريقة NIIZHB. إذا كانت قدرة التحمل التصميمية للبلاطة تساوي R في ظل ظروف التشغيل العادية، إذن القيمة المحسوبة الحمل P = 0.95 ر. الحمل القياسي في حالة نشوب حريق هو 0.5 ر. تم أخذ المقاومات المحسوبة للمواد لحساب حدود مقاومة الحريق بمعامل أمان 0.83 للخرسانة و 0.9 للتسليح. قد يحدث حد مقاومة الحريق لألواح الأرضية الخرسانية المسلحة المعززة بقضبان التسليح لأسباب يجب أخذها في الاعتبار: انزلاق التعزيز على الدعامة عند تسخين طبقة التلامس من الخرسانة والتسليح إلى درجة حرارة حرجة؛ زحف التسليح والتدمير عند تسخين التسليح إلى درجة حرارة حرجة. في المبنى قيد النظر، يتم استخدام الأرضيات الخرسانية المسلحة المتجانسة ويتم تحديد قدرتها على التحمل في حالة نشوب حريق باستخدام طريقة التوازن الحدي، مع مراعاة التغيرات في الخواص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة والتسليح عند تسخينها. من الضروري إجراء استطراد بسيط حول إمكانية استخدام طريقة التوازن الحدي لحساب حد مقاومة الحريق للهياكل الخرسانية المسلحة تحت التأثير الحراري أثناء الحريق. وفقًا للبيانات، "طالما ظلت طريقة التوازن الحدي سارية، فإن حدود قدرة التحمل تكون مستقلة تمامًا عن الضغوط الفعلية التي تنشأ، وبالتالي عن عوامل مثل تشوهات درجة الحرارة، وإزاحة الدعامات، وما إلى ذلك. " ولكن في الوقت نفسه، من الضروري مراعاة استيفاء الشروط التالية: ألا تكون العناصر الهيكلية هشة قبل الوصول إلى المرحلة الحدية، ويجب ألا تؤثر الضغوط الذاتية على الظروف الحدية للعناصر. في الهياكل الخرسانية المسلحة، يتم الحفاظ على هذه المتطلبات الأساسية لتطبيق طريقة التوازن الحدي، ولكن لهذا من الضروري عدم حدوث انزلاق التسليح في الأماكن التي تتشكل فيها مفصلات بلاستيكية وتدمير هش للعناصر الهيكلية قبل الوصول إلى الحالة الحدية . أثناء الحريق، يتم ملاحظة أكبر تسخين لبلاطة الأرضية من الأسفل في منطقة الحد الأقصى للعزم، حيث، كقاعدة عامة، يتم تشكيل المفصلة البلاستيكية الأولى مع تثبيت كافٍ لتعزيز الشد مع تشوه كبير من التسخين للدوران في المفصلي وإعادة توزيع القوات في منطقة الدعم. في الأخير، تساهم الخرسانة الساخنة في زيادة تشوه المفصلة البلاستيكية. "إذا كان من الممكن تطبيق طريقة التوازن الحدي، فإن الضغوط الجوهرية (المتوفرة في شكل ضغوط من درجة الحرارة - ملاحظة المؤلفين) لا تؤثر على الحد الداخلي والخارجي لقدرة تحمل الهياكل." عند الحساب باستخدام طريقة التوازن الحدي، من المفترض أن هناك بيانات تجريبية مقابلة لذلك، أنه أثناء الحريق، تحت تأثير الحمل، تنكسر اللوحة إلى روابط مسطحة متصلة ببعضها البعض على طول خطوط الكسر بواسطة مفصلات بلاستيكية خطية . إن استخدام جزء من قدرة التحمل التصميمية للهيكل في ظل ظروف التشغيل العادية كحمل في حالة نشوب حريق ونفس مخطط تدمير اللوح في الظروف العادية وأثناء الحريق يجعل من الممكن حساب حد مقاومة الحريق بمقدار البلاطة في الوحدات النسبية، مستقلة عن الخصائص الهندسيةألواح في الخطة. لنحسب حد مقاومة الحريق لبلاطة مصنوعة من الخرسانة الثقيلة ذات قوة ضغط فئة B25 مع قوة ضغط قياسية تبلغ 18.5 ميجا باسكال عند 20 درجة مئوية. فئة التسليح A400 بقوة شد قياسية (20C) تبلغ 391.3 ميجاباسكال (4000 كجم/سم2). يتم قبول التغيرات في قوة الخرسانة والتسليح أثناء التسخين وفقًا لـ. يتم حساب كسر شريط منفصل من الألواح على افتراض أن مفصلات بلاستيكية خطية تتشكل في شريط الألواح المدروس بالتوازي مع محور هذا الشريط: مفصل بلاستيكي خطي واحد في الامتداد مع فتح الشقوق من الأسفل و مفصل بلاستيكي خطي واحد في الأعمدة مع وجود شقوق تفتح من الأعلى. والأخطر في حالة نشوب حريق هي الشقوق من الأسفل، حيث يكون تسخين التسليح المشدود أعلى بكثير من الشقوق من الأعلى. يتم حساب القدرة الحاملة R للأرضية ككل أثناء الحريق باستخدام الصيغة:

درجة حرارة هذا التسليح بعد 2.5 ساعة من الحريق هي 503.5 درجة مئوية. ارتفاع المنطقة المضغوطة في خرسانة البلاطة في المفصلة البلاستيكية الوسطى (احتياطي دون مراعاة التسليح في المنطقة المضغوطة من الخرسانة).

دعونا نحدد قدرة التحمل التصميمية المقابلة للأرضية R3 في ظل ظروف التشغيل العادية لأرضية بسمك 200 مم، عند ارتفاع المنطقة المضغوطة للمفصلة الوسطى عند xc =؛ كتف الزوج الداخلي Zc = 15.8 سم وارتفاع المنطقة المضغوطة للمفصلات اليسرى واليمنى Xc = Xn = 1.34 سم، كتف الزوج الداخلي Zx = Zn = 16.53 سم بسماكة 20 سم عند 20 درجة مئوية.

في هذه الحالة، بالطبع، يجب استيفاء المتطلبات التالية: أ) يجب أن يمر ما لا يقل عن 20٪ من التعزيز العلوي المطلوب على الدعامة فوق منتصف الامتداد؛ ب) يتم إدخال التعزيز العلوي فوق الدعامات الخارجية للنظام المستمر على مسافة لا تقل عن 0.4 لتر باتجاه الامتداد من الدعامة ثم ينقطع تدريجيًا (l هو طول الامتداد)؛ ج) يجب أن تمتد جميع التسليح العلوي فوق الدعامات المتوسطة إلى الامتداد بما لا يقل عن 0.15 لتر.

الاستنتاجات

1. لتقييم حد مقاومة الحريق للأرضية الخرسانية المسلحة بدون عوارض، يجب إجراء حسابات حد مقاومة الحريق بناءً على ثلاث علامات لحالات الحد: فقدان قدرة الحمل R؛ فقدان النزاهة E؛ فقدان قدرة العزل الحراري I. في هذه الحالة يمكن استخدام الطرق التالية: الحد من التوازن والتدفئة وميكانيكا الشقوق.
2. وقد أظهرت الحسابات أنه بالنسبة للكائن قيد النظر، لجميع الثلاثة دول الحدحد مقاومة الحريق لأرضية بسمك 200 مم مصنوعة من الخرسانة ذات قوة الضغط فئة B25، معززة بشبكة تقوية بخلايا 200 × 200 مم، فولاذ A400 بطبقة واقية من التسليح بقطر 16 مم عند السطح السفلي 33 مم والسطح العلوي الذي يبلغ قطره 12 مم - 28 مم لا يقل عن 150 REI.
3. يمكن استخدام هذه الأرضية الخرسانية المسلحة بدون عوارض حاجز نارى، النوع الأول حسب .
4. يمكن إجراء تقييم الحد الأدنى لمقاومة الحريق للأرضية الخرسانية المسلحة بدون عوارض باستخدام طريقة التوازن الحدي في ظل ظروف التضمين الكافي لتدعيم الشد في الأماكن التي تتشكل فيها المفصلات البلاستيكية.

الأدب

1. تعليمات حساب حدود المقاومة الفعلية للحريق للخرسانة المسلحة بناء الهياكلعلى أساس استخدام أجهزة الكمبيوتر. - م: فنييبو، 1975.
2. غوست 30247.0-94. بناء الهياكل. طرق اختبار مقاومة الحريق. م.، 1994. – 10 ص.
3. س 52-101-2003. الهياكل الخرسانية والخرسانية المسلحة دون إجهاد التسليح. - م: FSUE TsPP، 2004. -54 ص.
4. سنيب-2.03.04-84. الهياكل الخرسانية والخرسانية المسلحة المصممة للعمل في ظروف عالية و درجات حرارة عالية. - م: CITP جوستروي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1985.
5. توصيات لحساب حدود مقاومة الحريق للهياكل الخرسانية والخرسانة المسلحة. – م: سترويزدات، 1979. – 38 ص.
6. سنيب-21-01-97* السلامة من الحرائقالمباني والهياكل. الدولة الوحدوية المؤسسة TsPP، 1997. – 14 ص.
7. توصيات لحماية الهياكل الخرسانية والخرسانة المسلحة من التدمير الهش في الحريق. - م: سترويزدات، 1979. - 21 ص.
8. هناك العديد من توصيات التصميم ألواح أساسية مجوفةالأرضيات بالمقاومة المطلوبة للحريق. - م: NIIZhB، 1987. - 28 ص.
9. دليل لحساب الهياكل الخرسانية المسلحة غير المحددة بشكل ثابت. – م: سترويزدات، 1975. ص98-121.
10. توصيات منهجية لحساب مقاومة الحريق والسلامة من الحرائق للهياكل الخرسانية المسلحة (MDS 21-2.000). – م: NIIZhB، 2000. – 92 ص.
11. Gvozdev A.A. حساب قدرة تحمل الهياكل باستخدام طريقة التوازن الحدي. دار النشر الحكومية لأدب البناء. – م، 1949.

تحديد حدود مقاومة الحريق لهياكل البناء

تحديد حد مقاومة الحريق للهياكل الخرسانية المسلحة

البيانات الأولية ل بلاطة الخرسانة المسلحةوترد السقوف في الجدول 1.2.1.1

نوع الخرسانة - خرسانة خفيفة الوزن بكثافة = 1600 كجم/م3 مع ركام طيني خشن ممدد؛ الألواح متعددة المجوفة، ذات فراغات مستديرة، عدد الفراغات 6 قطع، الألواح مدعمة من الجانبين.

1) السُمك الفعال للبلاطة المجوفة لتقييم حد مقاومة الحريق بناءً على قدرة العزل الحراري وفقًا للفقرة 2.27 من دليل SNiP II-2-80 (مقاومة الحريق):

2) حدد حسب الجدول . 8 إرشادات للحد من مقاومة الحريق للبلاطة بناءً على فقدان قدرة العزل الحراري للبلاطة المصنوعة من الخرسانة خفيفة الوزنبسماكة فعالة 140 ملم:

الحد الأقصى لمقاومة الحريق للبلاطة هو 180 دقيقة.

3) تحديد المسافة من السطح الساخن للبلاطة إلى محور قضيب التسليح:

4) باستخدام الجدول 1.2.1.2 (الجدول 8 من الدليل)، نحدد حد مقاومة الحريق للبلاطة بناءً على فقدان قدرة التحمل عند = 40 مم، للخرسانة خفيفة الوزن عند دعمها على الجانبين.

الجدول 1.2.1.2

حدود مقاومة الحريق للبلاطات الخرسانية المسلحة

الحد المطلوب لمقاومة الحريق هو ساعتين أو 120 دقيقة.

5) وفقًا للفقرة 2.27 من الدليل، لتحديد حد مقاومة الحريق للألواح الأساسية المجوفة، يتم تطبيق عامل تخفيض قدره 0.9:

6) نحدد الحمل الإجمالي على الألواح بمجموع الأحمال الدائمة والمؤقتة:

7) تحديد نسبة الجزء طويل المفعول من الحمل إلى الحمولة الكاملة:

8) معامل تصحيح الحمل طبقاً للبند 2.20 من الدليل:

9) وفقًا للفقرة 2.18 (الجزء 1 ب) من الدليل، نقبل معامل التعزيز

10) نحدد حد مقاومة الحريق للبلاطة مع مراعاة معاملات الحمل والتسليح:

حد مقاومة الحريق للبلاطة من حيث قدرة التحمل هو

بناءً على النتائج التي تم الحصول عليها خلال العمليات الحسابية، وجدنا أن حد مقاومة الحريق للبلاطة الخرسانية المسلحة من حيث قدرة التحمل هو 139 دقيقة، ومن حيث قدرة العزل الحراري هي 180 دقيقة. من الضروري أن تأخذ الحد الأدنى لمقاومة الحريق.

الخلاصة: حد مقاومة الحريق للبلاطة الخرسانية المسلحة REI 139.

تحديد حدود مقاومة الحريق للأعمدة الخرسانية المسلحة

نوع الخرسانة - خرسانة ثقيلة كثافتها ج = 2350 كجم/م3 مع ركام خشن مصنوع من صخور الكربونات (الحجر الجيري)؛

يوضح الجدول 1.2.2.1 (الجدول 2 من الدليل) قيم الحدود الفعلية لمقاومة الحريق (POf) أعمدة خرسانية مسلحةمع خصائص مختلفة. في هذه الحالة، يتم تحديد POf ليس من خلال سمك الطبقة الواقية من الخرسانة، ولكن من خلال المسافة من سطح الهيكل إلى محور شريط التسليح العامل ()، والذي بالإضافة إلى سمك الطبقة الواقية ، ويشمل أيضًا نصف قطر شريط التسليح العامل.

1) حدد المسافة من السطح الساخن للعمود إلى محور قضيب التسليح باستخدام الصيغة:

2) وفقًا للفقرة 2.15 من دليل الهياكل الخرسانية المحشوة بالكربونات، يمكن تقليل حجم المقطع العرضي بنسبة 10٪ بنفس حد مقاومة الحريق. ثم نحدد عرض العمود باستخدام الصيغة:

3) باستخدام الجدول 1.2.2.2 (الجدول 2 من الدليل)، نحدد حد مقاومة الحريق لعمود مصنوع من الخرسانة خفيفة الوزن بالمعلمات: ب = 444 مم، أ = 37 مم عند تسخين العمود من جميع الجوانب.

الجدول 1.2.2.2

حدود مقاومة الحريق للأعمدة الخرسانية المسلحة

الحد المطلوب لمقاومة الحريق يتراوح بين 1.5 ساعة و 3 ساعات لتحديد حد مقاومة الحريق نستخدم طريقة الاستيفاء الخطي. وترد البيانات في الجدول 1.2.2.3

كما ذكر أعلاه، يمكن أن يحدث حد مقاومة الحريق للهياكل الخرسانية المسلحة بسبب تسخين تقوية العمل الموجودة في منطقة التوتر إلى درجة حرارة حرجة.

في هذا الصدد، سيتم تحديد حساب مقاومة الحريق للبلاطة الأرضية المجوفة من خلال وقت تسخين تقوية العمل الممتدة إلى درجة الحرارة الحرجة.

يظهر المقطع العرضي للبلاطة في الشكل 3.8.

ب ص ب ص ب ص ب ص ب ص

ح ح 0

أ س

الشكل 3.8. تصميم مقطع عرضي لبلاطة أرضية مجوفة

لحساب البلاطة، يتم تقليل المقطع العرضي لها إلى مقطع T (الشكل 3.9).

ب F

س تيم ≥ح' F

ح' F

ح ح 0

س تيم > ح' F

أ س

أ∑ب ر

الشكل 3.9. مقطع T من البلاطة المجوفة لحساب مقاومتها للحريق

التبعية

حساب حد مقاومة الحريق للعناصر الخرسانية المسلحة المجوفة المرنة المسطحة

3. إذا، ثم  س , تيم تحددها الصيغة

حيث بدلا من ذلك ب مستخدم ;

لو
، فيجب إعادة حسابها باستخدام الصيغة:

وفقا ل3.1.5 يتم تحديده ر س , سجل تجاري(حرارة حرجة).

يتم حساب دالة الخطأ الغوسي باستخدام الصيغة:

وفقا ل3.2.7، تم العثور على وسيطة الدالة الغوسية.

يتم حساب حد مقاومة الحريق P f باستخدام الصيغة:

المثال رقم 5.

منح. بلاطة أرضية مجوفة، مدعومة بحرية على الجانبين. أبعاد القسم: ب= 1200 مم، طول فترة العمل ل= 6 م، ارتفاع القسم ح= 220 ملم سماكة الطبقة الواقية أ ل = 20 مم، تقوية الشد من الدرجة A-III، 4 قضبان بقطر 14 مم؛ الخرسانة الثقيلة فئة B20 الحجر الجيري المسحوق-وزن المحتوى الرطوبي للخرسانة ث = 2%, متوسط ​​الكثافةالخرسانة الجافة ρ 0 ثانية= 2300 كجم/م3 قطر الفراغ د ن = 5.5 كيلو نيوتن/م.

يُعرِّفالحد الفعلي لمقاومة الحريق للبلاطة.

حل:

للخرسانة فئة B20 ر مليار= 15 ميجا باسكال (البند 3.2.1.)

ر بو= Rbn /0.83 = 15/0.83 = 18.07 ميجا باسكال

لفئة التعزيز A-III ر sn = 390 ميجا باسكال (البند 3.1.2.)

ر su= R sn /0.9 = 390/0.9 = 433.3 ميجاباسكال

أ س= 615 مم2 = 61510 -6 م2

الخصائص الفيزيائية الحرارية للخرسانة:

Φ درجة الحرارة = 1.14 – 0.00055450 = 0.89 واط/(م·˚С)

مع درجة الحرارة = 710 + 0.84450 = 1090 J/(kg·˚С)

ك= 37.2 ص3.2.8.

ك 1 = 0.5 ص.3.2.9. .

يتم تحديد الحد الفعلي لمقاومة الحريق:

مع الأخذ في الاعتبار تجويف اللوح، يجب ضرب الحد الفعلي لمقاومته للحريق بعامل 0.9 (البند 2.27.).

الأدب

شيليغوف ف.جي.، كوزنتسوف ن.أ. "المباني والمنشآت وثباتها في حالة الحريق." كتاب مدرسي لدراسة الانضباط – إيركوتسك: VSI وزارة الشؤون الداخلية لروسيا، 2002. – 191 ص.

شيليغوف ف.جي.، كوزنتسوف ن.أ. تشييد المباني. كتاب مرجعي في تخصص "المباني والهياكل وثباتها في حالة الحريق". – إيركوتسك: معهد أبحاث عموم روسيا التابع لوزارة الداخلية الروسية، 2001. – 73 ص.

موسالكوف آي. وغيرها. مقاومة الحريق لهياكل البناء: M.: ZAO "Spetstekhnika"، 2001. - 496 ص، إيلوس.

ياكوفليف أ. حساب مقاومة الحريق لهياكل البناء. – م: سترويزدات، 1988.- 143 ص، مريض.

شيليغوف ف.جي.، تشيرنوف يو.إل. "المباني والمنشآت وثباتها في حالة الحريق." دليل لاستكمال مشروع الدورة. – إيركوتسك: معهد أبحاث عموم روسيا التابع لوزارة الداخلية الروسية، 2002. – 36 ص.

دليل لتحديد حدود مقاومة الحريق للهياكل، وحدود انتشار الحرائق من خلال الهياكل ومجموعات المواد القابلة للاشتعال (إلى SNiP II-2-80)، TsNIISK im. كوشيرينكو. - م: سترويزدات، 1985. - 56 ص.

GOST 27772-88: المنتجات المدرفلة لبناء الهياكل الفولاذية. شائعة المواصفات الفنية/ جوستروي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. – م.، 1989

سنيب 2.01.07-85*. الأحمال والتأثيرات/Gosstroy اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. - م: CITP Gosstroy اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1987. - 36 ص.

GOST 30247.0 – 94. هياكل البناء. طرق اختبار مقاومة الحريق. المتطلبات العامة.

سنيب 2.03.01-84*. الهياكل الخرسانية والخرسانية المسلحة / وزارة البناء الروسية. – م: GP TsPP، 1995. – 80 ص.

1متن السفينة -هيكل على الشاطئ مع أساس مائل مصمم خصيصًا ( دعامة)، حيث يتم وضع وبناء هيكل السفينة.

2 الجسر –جسر عبر الطرق البرية (أو عبر طريق بري) حيث تتقاطع. يتم توفير الحركة على طولها على مستويات مختلفة.

3تجاوز -هيكل على شكل جسر لحمل مسار فوق آخر عند نقطة تقاطعهما، ولإرساء السفن، وأيضًا بشكل عام لإنشاء طريق على ارتفاع معين.

4 خزان -حاوية للسوائل والغازات.

5 حامل الغاز– منشأة لاستقبال وتخزين وتوزيع الغاز في شبكة أنابيب الغاز.

6فرن الانفجار- فرن عمود لصهر الحديد الزهر من خام الحديد.

7حرارة حرجة- درجة الحرارة التي تنخفض عندها مقاومة المعدن القياسية R un إلى قيمة الجهد القياسي n من الحمل الخارجي على الهيكل، أي. حيث يحدث فقدان القدرة على التحمل.

8 وتد - قضيب خشبي أو معدني يستخدم لربط أجزاء من الهياكل الخشبية.

لحل الجزء الثابت من المشكلة، نقوم بتقليل الشكل المقطعي للبلاطة الأرضية الخرسانية المسلحة ذات الفراغات المستديرة (الملحق 2، الشكل 6) إلى الشكل المحسوب على شكل حرف T.

دعونا نحدد لحظة الانحناء في منتصف الامتداد بسبب تأثير الحمل القياسي ووزن اللوح:

أين س / ن– الحمل القياسي لكل متر طولي من البلاطة يساوي:

المسافة من السطح السفلي (المسخن) للوحة إلى محور تركيبات العمل ستكون:

مم،

أين د- قطر قضبان التسليح، مم.

متوسط ​​المسافة سيكون:

مم،

أين أ- مساحة المقطع العرضي لقضيب التسليح (البند 3.1.1.) مم 2.

دعونا نحدد الأبعاد الرئيسية للقسم T المحسوب للوحة:

عرض: ب F = ب= 1.49 م؛

ارتفاع: ح F = 0,5 (ح-П) = 0.5 (220 – 159) = 30.5 ملم؛

المسافة من السطح غير المدفأ للهيكل إلى محور شريط التسليح ح س = ح – أ= 220 - 21 = 199 ملم.

نحدد القوة والخصائص الفيزيائية الحرارية للخرسانة:

قوة الشد القياسية ر مليار= 18.5 ميجا باسكال (الجدول 12 أو البند 3.2.1 لفئة الخرسانة B25)؛

عامل الموثوقية  ب = 0,83 ;

القوة التصميمية للخرسانة بالقوة القصوى ر بو = ر مليار /  ب= 18.5 / 0.83 = 22.29 ميجا باسكال؛

معامل التوصيل الحراري  ر = 1,3 – 0,00035ت تزوج= 1.3 – 0.00035 723 = 1.05 واط م -1 ك -1 (البند 3.2.3)،

أين ت تزوج– متوسط ​​درجة الحرارة أثناء الحريق يساوي 723 كلفن؛

حرارة نوعية مع ر = 481 + 0,84ت تزوج= 481 + 0.84 · 723 = 1088.32 J كجم -1 ك -1 (القسم 3.2.3)؛

بالنظر إلى معامل الانتشار الحراري:

معاملات تعتمد على متوسط ​​كثافة الخرسانة ل= 39 ق 0.5 و ل 1 = 0.5 (البند 3.2.8، البند 3.2.9).

تحديد ارتفاع المنطقة المضغوطة للبلاطة:

نحدد الإجهاد في تقوية الشد من الحمل الخارجي وفقًا للصفة. 4:

لأن X ر= 8.27 ملم ح F= 30.5 ملم إذن

أين مثل– إجمالي مساحة المقطع العرضي لقضبان التسليح في منطقة الشد للمقطع العرضي للهيكل تساوي 5 قضبان12 مم 563 مم 2 (البند 3.1.1.).

دعونا نحدد القيمة الحرجة لمعامل التغير في قوة حديد التسليح:

,

أين ر su– المقاومة التصميمية للتسليح من حيث القوة النهائية تساوي :

ر su = ر sn /  س= 390 / 0.9 = 433.33 ميجا باسكال (هنا  س- عامل موثوقية التعزيز، يساوي 0.9)؛

ر sn- قوة الشد القياسية للتسليح تساوي 390 ميجا باسكال (الجدول 19 أو البند 3.1.2).

تلقيت ذلك  stcr1. وهذا يعني أن الضغوط الناتجة عن الحمل الخارجي في تقوية الشد تتجاوز المقاومة القياسية للتسليح. لذلك، من الضروري تقليل الضغط الناتج عن الحمل الخارجي في التسليح. للقيام بذلك، سوف نقوم بزيادة عدد قضبان التسليح للوحة 12 ملم إلى 6. ثم أ س= 679 10 -6 (القسم 3.1.1).

ميجا باسكال،

.

دعونا نحدد درجة حرارة التسخين الحرجة للتسليح الحامل في منطقة التوتر.

وفقا للجدول في البند 3.1.5. باستخدام الاستيفاء الخطي، نحدد أنه بالنسبة للتسليح من الفئة A-III، فإن درجة الفولاذ 35 GS و  stcr = 0,93.

ر stcr= 475 درجة مئوية.

الوقت الذي يستغرقه تسخين التسليح إلى درجة الحرارة الحرجة لبلاطة ذات مقطع عرضي صلب سيكون الحد الفعلي لمقاومة الحريق.

ق = 0.96 ح،

أين X- وسيطة دالة الخطأ الغوسية (Crump) التي تساوي 0.64 (البند 3.2.7.) اعتمادًا على قيمة دالة الخطأ الغوسية (Crump) التي تساوي:

(هنا ر ن– أن تكون درجة حرارة الهيكل قبل الحريق 20 درجة مئوية).

سيكون الحد الفعلي لمقاومة الحريق لبلاطة الأرضية ذات الفراغات الدائرية هو:

ص F =  0.9 = 0.960.9 = 0.86 ساعة،

حيث 0.9 هو المعامل الذي يأخذ في الاعتبار وجود فراغات في البلاطة.

نظرًا لأن الخرسانة مادة غير قابلة للاحتراق، فمن الواضح أن فئة خطر الحريق الفعلية للهيكل هي K0.