RU2007128291A - Способ определения огнестойкости кирпичных столбов здания - Google Patents

Claims (12)

1. Способ определения огнестойкости кирпичных столбов здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, установление вида кладки, марок кирпича и раствора, упругой характеристики кладки, выявление условий опирания и крепления столбов, определение времени наступления предельного состояния по огнестойкости неармированных кирпичных столбов под нормативной нагрузкой в условиях стандартного пожара, отличающийся тем, что испытание неармированных кирпичных столбов проводят без разрушения, используя комплекс единичных показателей качества неармированных кирпичных столбов, назначают число и место расположения участков, в которых определяют показатели качества, технический осмотр дополняют инструментальными измерениями геометрических размеров кирпичных столбов в их опасных сечениях, выявляют схему нагрева опасных сечений кирпичных столбов при пожаре, находят временное сопротивление сжатию кирпичной кладки, устанавливают нормативную нагрузку на кирпичные столбы при испытании на огнестойкость, определяют величину интенсивности силовых напряжений в опасных сечениях столбов, и, используя полученные параметры единичных показателей качества неармированных кирпичных столбов:

m_о - коэффициент условий обогрева поперечного сечения;

φ - коэффициент продольного изгиба кирпичных столбов (0,05÷1);

J_σo - интенсивность силовых напряжений в опасном сечении (0÷0,95);

h - размер меньшей стороны прямоугольного сечения столбов, мм;

D_KK - показатель тепловой диффузии кирпичной кладки, мм²/мин;

R_u - временное сопротивление сжатию кладки, МПа,

вычисляют предел огнестойкости неармированных кирпичных столбов по потере несущей способности F_u(r), мин, по полипараметрической зависимости (1):

.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент условий обогрева поперечного сечения (m_о) определяют по формуле (2):

m_o=(P/P_o)^1,2,

где m_о - коэффициент условий обогрева поперечного сечения;

Р и Р_o - соответственно периметр поперечного сечения и часть периметра, обогреваемая в условиях пожара, мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент продольного изгиба неармированных кирпичных столбов (φ) определяют по формуле (3):

φ=ξ_к/(ξ_к+1),

где ξ_к - показатель деформативности кладки, который для прямоугольного сечения неармированного кирпичного столба вычисляют по формуле (4)

ξ_к=0,75·α·(h/l_o)²,

α - упругая характеристика неармированной кладки;

h - меньшая сторона прямоугольных сечений столбов, мм;

l_о - расчетная высота кирпичных столбов, мм;

для каменной конструкции любой формы сечения показатель деформативности кладки вычисляют по формуле (5)

ξ_к=9·α·(r/l_o)²,

где r - радиус инерции сечения, мм.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что интенсивность силовых напряжений в опасном сечении неармированных кирпичных столбов от нормативной нагрузки при испытании на огнестойкость определяют из условия (6)

J_σo=γ_n·(N_ρ/N_cc)·(R/R_u),

где J_σo - интенсивность силовых напряжений в опасном сечении (0÷0,95);

γ_n - коэффициент уровня ответственности конструкций здания;

N_cc, N_ρ - соответственно несущая способность и нормативная нагрузка при испытании кирпичных столбов на огнестойкость, кН;

R_u, R - временное и расчетное сопротивления сжатию кладки, МПа.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что показатель диффузии тепла кладки неармированных кирпичных столбов D_кк, мм²/мин определяют экспериментально при осредненной температуре t_m=450°C или находят из аналитического выражения (7)

,

где λ₀ и С_о - соответственно коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С), и удельная теплоемкость, кДж/(кг·⁰С), кладки при t_н=20°С;

t_m - температура нагрева кладки по сечению столбов (450°С);

b и d - термические показатели коэффициента теплопроводности, Вт/(м·⁰С), и удельной теплоемкости, кДж/(кг·⁰С), кладки;

ω и γ_с - влажность кладки, %, по массе, и средняя плотность сухого материала кладки, кг/м³,

в формуле (7) знак «плюс» применяют для керамического кирпича, знак «минус» - для силикатного кирпича.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что за единичные показатели качества неармированных кирпичных столбов, влияющих на предел огнестойкости по потери несущей способности F_u(R), мин, принимают геометрические размеры, условия опирания и закрепления столбов, размер меньшей стороны поперечных сечений столбов, коэффициент продольного изгиба, прочность кирпича и раствора, упругую характеристику кладки, временное сопротивление сжатию кладки, несущую способность столбов и нормативную нагрузку на них при испытании на огнестойкость, коэффициент запаса по несущей способности столбов, интенсивность силовых напряжений в опасном сечении, показатели влажности, плотности и диффузии тепла кладки.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что неразрушающие испытания проводят для группы однотипных неармированных кирпичных столбов, различия между прочностью кирпича и раствора которых обусловлены главным образом случайным фактором.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что число испытаний n_uc единичного показателя качества неармированных кирпичных столбов при вероятности результата 0,95 и точности 5% принимают по формуле (8):

n_uc=0,15·ν²≥6,

где ν - выборочный коэффициент вариации результатов испытаний, %.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда все единичные показатели качества неармированных кирпичных столбов при М более 9 шт. находятся в контрольных пределах, минимальное целое число столбов в выборке по плану сокращенных испытаний М_мин, шт, назначают из условия (9)

М_мин=0,3·(15+М^0,5)≥5,

где М - число однотипных кирпичных столбов в здании, шт.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества неармированных кирпичных столбов выходит за границы контрольных пределов, минимальное число испытуемых конструкций в выборке по норме вычисляют по формуле (10)

M_н=5+М^0,5≥8.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества неармированных кирпичных столбов выходит за границы допустимых пределов или М≤5 шт., не разрушающему испытанию подвергают все однотипные столбы здания поштучно.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества каменных стен выходит за границы допустимых пределов или М≤5 шт., неразрушающему испытанию подвергают все однотипные стены здания поштучно.