RU2281482C2 - Method to determine fire-resistance of compressed reinforced concrete building structure members - Google Patents

Method to determine fire-resistance of compressed reinforced concrete building structure members Download PDF

Info

Publication number
RU2281482C2
RU2281482C2 RU2004126765/28A RU2004126765A RU2281482C2 RU 2281482 C2 RU2281482 C2 RU 2281482C2 RU 2004126765/28 A RU2004126765/28 A RU 2004126765/28A RU 2004126765 A RU2004126765 A RU 2004126765A RU 2281482 C2 RU2281482 C2 RU 2281482C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
concrete
compressed
reinforced concrete
structures
Prior art date
Application number
RU2004126765/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004126765A (en
Inventor
Николай Алексеевич Ильин (RU)
Николай Алексеевич Ильин
Сергей Александрович Бутенко (RU)
Сергей Александрович Бутенко
Сергей Анатольевич Семагин (RU)
Сергей Анатольевич Семагин
Сергей Викторович Эсмонт (RU)
Сергей Викторович Эсмонт
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority to RU2004126765/28A priority Critical patent/RU2281482C2/en
Publication of RU2004126765A publication Critical patent/RU2004126765A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2281482C2 publication Critical patent/RU2281482C2/en

Links

Landscapes

  • Building Environments (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: fire safety of buildings and building structures.
SUBSTANCE: method involves performing nondestructive testing of compressed members of reinforced concrete building structure to determine single quality indexes and estimating the quality indexes by statistical control execution. To perform above method reinforced concrete structure dimensions, weak section heating pattern in case of fire, degree of compressed member concrete reinforcement, compressed member fastening conditions, as well as density, moisture content, concrete heat-conductivity, loads applied to reinforced concrete structure and rate of weak section strain in compressed members are determined. Fire-resistance rating of compressed members is determined from nomographic chart.
EFFECT: increased reliability and reduced costs.
13 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений, далее зданий. В частности оно может быть использовано для классификации железобетонных конструкций зданий по показателям сопротивления их воздействию пожара. Это дает возможность обоснованного использования существующих строительных конструкций с фактическим пределом огнестойкости в зданиях различных категорий по их пожарной опасности.The invention relates to the field of fire safety of buildings and structures, further buildings. In particular, it can be used to classify reinforced concrete structures of buildings according to their resistance to fire. This makes it possible to justify the use of existing building structures with an actual fire resistance limit in buildings of various categories for their fire hazard.

Необходимость определения показателей огнестойкости строительных конструкций возникает при реконструкции здания, усилении его частей и элементов, приведении огнестойкости конструкций здания в соответствие с требованиями современных норм, при проведении экспертизы и/или восстановлении конструкций после пожара.The need to determine the fire resistance of building structures arises during the reconstruction of a building, strengthening its parts and elements, bringing the fire resistance of building structures in accordance with the requirements of modern standards, during the examination and / or restoration of structures after a fire.

При реконструкции здания возможно переустройство и перепланировка помещений, изменение их функционального назначения, замена строительных конструкций и оборудования. Это влияет на изменение требуемой огнестойкости здания и его конструкций.During the reconstruction of a building, it is possible to reconstruct and redevelop the premises, change their functional purpose, replace building structures and equipment. This affects the change in the required fire resistance of the building and its structures.

Известен способ определения огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций здания по результатам изучения последствий натурного пожара. Этот способ включает определение положения конструкции в здании, оценку состояния конструкции путем осмотра и измерения, изготовление контрольных образцов бетона и арматуры, определение времени наступления предельного состояния по потере несущей способности конструкции, то есть обрушения в условиях действия внешней нагрузки и теплового воздействия натурного пожара /Ильин Н.А. Последствия огневого воздействия на железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1979, с.34-35; 90/ [1].A known method of determining the fire resistance of compressed elements of reinforced concrete structures of a building according to the results of a study of the consequences of a natural fire. This method includes determining the position of the structure in the building, assessing the state of the structure by inspection and measurement, manufacturing control samples of concrete and reinforcement, determining the time of the onset of the limiting state by the loss of the bearing capacity of the structure, that is, collapse under conditions of external load and the thermal effect of a natural fire / Ilyin ON. The consequences of fire on reinforced concrete structures. - M .: Stroyizdat, 1979, p. 34-35; 90 / [1].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа относится то, что в известном способе пределы огнестойкости определяют приближенно по результатам исследования последствий прошедшего пожара. Детальное исследование предопределяет длительную работу эксперта. При этом невозможно определить огнестойкость натурных конструкций, имеющих другие размеры и другую внешнюю нагрузку. Затруднительно сопоставление полученных результатов со стандартными огневыми испытаниями аналогичных конструкций. Следовательно, этот способ дорог, имеет малую технологическую возможность к повторным испытаниям, трудоемок и опасен для испытателей.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that in the known method, the fire resistance limits are determined approximately from the results of a study of the consequences of a past fire. A detailed study determines the long-term work of an expert. At the same time, it is impossible to determine the fire resistance of full-scale structures having other sizes and other external loads. It is difficult to compare the results with standard fire tests of similar designs. Therefore, this method is expensive, has little technological ability to re-test, time-consuming and dangerous for testers.

Известен способ оценки огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций зданий по результатам натурных огневых испытаний фрагмента зданий, в котором производят осмотр конструкций, определяют влажность бетона, назначают статическую нагрузку на конструкцию соответственно реальным условиям эксплуатации здания, определяют факторы, влияющие на огнестойкость испытуемой конструкции, и величину предела огнестойкости /НПБ 233-97. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования. - М.: ВНИИПО, 1997. С.6-12/ [2].A known method of evaluating the fire resistance of compressed elements of reinforced concrete structures of buildings according to the results of full-scale fire tests of a fragment of buildings in which the structures are inspected, determine the moisture content of concrete, assign a static load to the structure according to the actual operating conditions of the building, determine the factors affecting the fire resistance of the tested structure, and the limit value fire resistance / airbag 233-97. Buildings and fragments of buildings. The method of full-scale fire tests. General requirements. - M .: VNIIPO, 1997. S.6-12 / [2].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа относится то, что в известном способе велики экономические затраты на проведение огневых испытаний, наблюдения за состоянием конструкций в условиях экспериментального пожара затруднено и небезопасно, вследствие различий теплового режима опытного и стандартного пожаров затруднено определение истинных значений пределов огнестойкости конструкций, причины разрушения сжатых элементов конструкций фрагмента могут быть не установлены вследствие многообразия одновременно действующих факторов пожара. Предельное состояние по огнестойкости сжатых элементов конструкций, может быть не достигнуто из-за более раннего разрушения сжатых стен фрагмента /Огнестойкость зданий. В.П.Бушев, В.А.Пчелинцев, B.C.Федоренко, А.И.Яковлев. - М.: Стройиздат, 1970. С.252-256/ [3].The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that in the known method there are high economic costs of conducting fire tests, monitoring the state of structures in an experimental fire is difficult and unsafe, due to differences in the thermal regime of the experimental and standard fires, it is difficult to determine the true values of the fire resistance limits of structures, the reasons for the destruction of compressed structural elements of the fragment may not be established due to the diversity of simultaneously acting fire factors. The ultimate state of fire resistance of compressed structural elements may not be reached due to earlier destruction of the compressed fragment walls / Fire resistance of buildings. V.P. Bushev, V.A. Pchelintsev, B.C. Fedorenko, A.I. Yakovlev. - M.: Stroyizdat, 1970. S.252-256 / [3].

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ определения огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, установление вида бетона и арматуры конструкции, выявление условия их опирания и крепления, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности конструкции под нормативной нагрузкой в условиях стандартного теплового воздействия /ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции. - М.: Издательство стандартов, 1995. - 7 с./ [4]; - принят за прототип.The closest method of the same purpose to the claimed invention by the totality of features is a method for determining the fire resistance of compressed elements of reinforced concrete structures of a building by testing, including technical inspection, establishing the type of concrete and reinforcement of the structure, identifying the conditions for their support and fastening, determining the time of the onset of the ultimate state according to loss of the bearing capacity of the structure under standard load under standard thermal exposure / GOST 30247.1-94 . Building constructions. Fire test methods. Bearing and enclosing structures. - M .: Publishing house of standards, 1995. - 7 p. / [4]; - adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе испытания проводят на образце конструкции, на который воздействуют только постоянные и длительные нагрузки в их расчетных значениях с коэффициентом надежности, равным единице, то есть проектные нормативные нагрузки.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted as a prototype include the fact that in the known method, tests are carried out on a design sample that is exposed to only constant and continuous loads in their calculated values with a reliability factor equal to one, i.e. design regulatory loads.

Испытания проводят на специальном стендовом оборудовании в огневых печах до разрушения образцов конструкций. Размеры образцов ограничивают в зависимости от проемов стационарных печей. Следовательно, стандартные огневые испытания трудоемки, не эффективны, не безопасны, имеют малые технологические возможности для проверки на опыте различных по размерам и различно нагруженных конструкций, не дают необходимой информации о влиянии единичных показателей качества конструкции на ее огнестойкость. Определение огнестойкости железобетонных конструкций по единичному показателю качества, например, по толщине защитного слоя бетона, как правило, недооценивает пригодность эксплуатации конструкции в здании заданной степени огнестойкости. Экономические затраты на проведение испытаний возрастают за счет расходов на демонтаж конструкции, транспортирование к месту установки нагревательных печей и на создание в них стандартного теплового режима. По малому числу испытуемых образцов (2-3 шт) невозможно судить о действительном состоянии конструкций здания. Результаты огневого испытания единичны и не учитывают разнообразия в закреплении концов конструкций, их фактических размеров, физического износа, фактического армирования и схемы обогрева опасного сечения испытуемой конструкции в условиях пожара.Tests are carried out on special bench equipment in fire furnaces until the destruction of structural samples. The size of the samples is limited depending on the openings of stationary furnaces. Therefore, standard fire tests are time-consuming, not effective, not safe, have little technological capabilities for testing various sizes and variously loaded structures, and do not provide the necessary information about the effect of individual design quality indicators on its fire resistance. Determination of the fire resistance of reinforced concrete structures by a single quality indicator, for example, by the thickness of the concrete protective layer, as a rule, underestimates the suitability of the structure in a building with a given degree of fire resistance. The economic costs of testing increase due to the costs of dismantling the structure, transportation to the installation site of the heating furnaces and the creation of a standard thermal regime in them. By a small number of tested samples (2-3 pieces) it is impossible to judge the actual state of the building structures. The results of the fire test are single and do not take into account the diversity in fixing the ends of the structures, their actual dimensions, physical wear, actual reinforcement and the heating circuit of the dangerous section of the tested structure in a fire.

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в установлении показателей пожарной безопасности здания в части гарантированной длительности сопротивления железобетонных конструкций в условиях пожара; в определении фактических пределов огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций при проектировании, строительстве и/или эксплуатации здания; в снижении экономических затрат при испытании конструкций на огнестойкость.The invention consists in the following. The problem to which the claimed invention is directed, is to establish fire safety indicators of a building in terms of the guaranteed duration of resistance of reinforced concrete structures in a fire; in determining the actual fire resistance limits of compressed elements of reinforced concrete structures during the design, construction and / or operation of a building; in reducing economic costs when testing structures for fire resistance.

Технический результат - устранение огневых испытаний конструкции в здании или его фрагменте; снижение трудоемкости определения огнестойкости конструкций; расширение технологических возможностей определения фактической огнестойкости различно нагруженных конструкций любых размеров и возможность сопоставления полученных результатов с испытаниями аналогичных конструкций здания; возможность проведения испытания конструкций на огнестойкость без нарушения функционального процесса в здании; снижение экономических затрат на испытание; сохранение эксплуатационной пригодности здания при обследовании и неразрушающих испытаниях конструкций; упрощение условий и сокращение сроков испытания конструкций на огнестойкость; использование номограммы для определения огнестойкости конструкций; повышение точности и экспрессивности испытания; получение возможности решения обратных задач огнестойкости конструкций и применения метода подбора переменных значений ее конструктивных параметров; использование интегральных конструктивных параметров для определения огнестойкости конструкций и упрощение математического описания процесса термического сопротивления нагруженных конструкций; повышение достоверности результатов испытаний группы однотипных конструкций; учет реального ресурса конструкции на огнестойкости использованием комплекса единичных показателей их качеств; увеличение достоверности определения глубины залегания и условий обогрева рабочей арматуры в условиях пожара; упрощение учета влияния на предел огнестойкости особенностей физического износа; уточнение единичных показателей качества конструкций, влияющих на их огнестойкость и определение минимального числа испытаний; сокращение выборки испытуемых конструкций до минимального, обеспечивающей достаточную достоверность результатов испытаний; возможность определения гарантированного предела огнестойкости сжатого железобетонного элемента по его конструктивным параметрам.EFFECT: elimination of fire tests of a structure in a building or its fragment; reducing the complexity of determining the fire resistance of structures; expanding the technological capabilities of determining the actual fire resistance of variously loaded structures of any size and the possibility of comparing the results with tests of similar building structures; the ability to test structures for fire resistance without disturbing the functional process in the building; reduction in economic costs of testing; maintaining the serviceability of the building during inspection and non-destructive testing of structures; simplification of conditions and reduction of the test time of structures for fire resistance; the use of nomograms to determine the fire resistance of structures; increased accuracy and expressiveness of the test; getting the opportunity to solve the inverse problems of fire resistance of structures and the application of the method of selection of variable values of its structural parameters; the use of integral structural parameters to determine the fire resistance of structures and simplification of the mathematical description of the process of thermal resistance of loaded structures; increasing the reliability of the test results of a group of similar designs; accounting for the real resource of the design for fire resistance using a complex of individual indicators of their qualities; increasing the reliability of determining the depth and heating conditions of the working reinforcement in a fire; simplification of accounting for the impact on the fire resistance of the characteristics of physical wear; clarification of individual quality indicators of structures that affect their fire resistance and determination of the minimum number of tests; reducing the sample of tested structures to a minimum, ensuring sufficient reliability of the test results; the possibility of determining the guaranteed fire resistance of a compressed reinforced concrete element according to its design parameters.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе определения огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, установление вида бетона и арматуры элементов конструкций, выявление условий их опирания и крепления, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности элементов конструкций под нормативной нагрузкой в условиях стандартного теплового воздействия, особенность заключается в том, что испытание сжатых элементов проводят без разрушения, используя комплекс единичных показателей качества железобетонных конструкций, определяют число и места расположения участков, в которых определяют показатели качества, технический осмотр дополняют инструментальными измерениями геометрических размеров сжатых элементов конструкций и их опасных сечений, устанавливают площади бетона и рабочей арматуры в опасных сечениях, выявляют схемы обогрева их при пожаре, экспериментально определяют показатели плотности бетона и его влажности в естественном состоянии и величину коэффициента тепловой диффузии бетона, находят предельные сопротивления бетона и арматуры при сжатии, степень армирования опасных сечений элементов, устанавливают величину рабочей нормативной нагрузки на сжатые элементы и величину интенсивности силовых напряжений в опасных сечениях и, используя полученные интегральные параметры сжатых элементов -The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method for determining the fire resistance of compressed elements of reinforced concrete structures of a building by testing, including technical inspection, establishing the type of concrete and reinforcement of structural elements, identifying the conditions for their support and fastening, determining the time of the onset of the ultimate state on the basis of loss of bearing capacity of structural elements under standard load in conditions of standard heat exposure, the peculiarity lies in the fact that the test of compressed elements is carried out without destruction, using a set of individual quality indicators of reinforced concrete structures, determine the number and location of sections in which quality indicators are determined, technical inspection is supplemented by instrumental measurements of the geometric dimensions of the compressed structural elements and their dangerous sections, set area of concrete and working reinforcement in hazardous sections, they identify heating schemes in case of fire, experimentally determine indicators the density of concrete and its moisture in the natural state and the value of the coefficient of thermal diffusion of concrete, find the ultimate resistance of concrete and reinforcement during compression, the degree of reinforcement of dangerous sections of elements, set the value of the working standard load on the compressed elements and the value of the intensity of power stresses in dangerous sections and, using integral parameters of compressed elements -

Jσo - интенсивность силовых напряжений в опасных сечениях элементов (0-1),J σo is the intensity of power stresses in dangerous sections of the elements (0-1),

Bmin - наименьший размер прямоугольного поперечного сечения, мм;B min - the smallest size of a rectangular cross section, mm;

αμs - степень армирования бетона сжатых элементов;α μs is the degree of concrete reinforcement of compressed elements;

Dbm - коэффициент тепловой диффузии бетона, мм2/мин;D bm - coefficient of thermal diffusion of concrete, mm 2 / min;

Rbn - нормативная прочность бетона сопротивлению на осевое сжатие, МПа,R bn - standard strength of concrete to axial compression resistance, MPa,

- по номограмме вычисляют фактический предел огнестойкости Fur, мин.- the nomogram calculates the actual fire resistance limit Fur, min.

Следующая особенность предложенного способа заключается в том, что интенсивность силовых напряжений в опасных сечениях сжатых элементов (Jσo) от рабочей нормативной нагрузки определяют из условия:The next feature of the proposed method is that the intensity of the power voltage in the dangerous sections of the compressed elements (J σo ) from the working standard load is determined from the condition:

Figure 00000002
Figure 00000002

где k3 - коэффициент условий закрепления сжатых элементов;where k 3 - coefficient of conditions for fixing the compressed elements;

Nρ - рабочая нормативная нагрузка при расчете огнестойкости сжатых элементов, кН;N ρ - working standard load when calculating the fire resistance of compressed elements, kN;

Nuo - разрушающая сжатые элементы продольная сила до начала испытания, кН.N uo is the longitudinal force destroying the compressed elements before the test, kN.

Особенность предложенного способа заключается в том, что степень армирования бетона сжатых элементов (αμs) вычисляют по формуле:A feature of the proposed method is that the degree of reinforcement of concrete of the compressed elements (α μs ) is calculated by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где As и А - соответственно площади рабочей арматуры и всего бетона в поперечном сечении элемента, мм2;where A s and A are, respectively, the area of the working reinforcement and all concrete in the cross section of the element, mm 2 ;

Rsc и Rbn - соответственно расчетное сопротивление арматуры сжатию и нормативное сопротивление бетона осевому сжатию, МПа.R sc and R bn - respectively, the design resistance of the reinforcement to compression and the standard resistance of concrete to axial compression, MPa.

Особенность предложенного способа заключается в том, что коэффициент тепловой диффузии бетона Dbm, мм2/мин, определяют экспериментально при осредненной температуре tm=450°C или находят из выражения:A feature of the proposed method is that the coefficient of thermal diffusion of concrete D bm , mm 2 / min, is determined experimentally at an average temperature t m = 450 ° C or is found from the expression:

Figure 00000004
Figure 00000004

где λ0 и Со - соответственно показатели теплопроводности, Вт/(м·°С), и удельной теплоемкости бетона, кДж/(кг·°С), при нормальной температуре (20±5°С);where λ 0 and Co are the thermal conductivity, W / (m · ° С), and specific heat of concrete, kJ / (kg · ° С), respectively, at normal temperature (20 ± 5 ° С), respectively;

ρc и ω - плотность бетона в сухом состоянии, кг/м3, и его влажность, % по массе.ρ c and ω is the density of the concrete in the dry state, kg / m 3 and its moisture content,% by weight.

Особенность предложенного способа заключается в том, что неразрушающие испытания проводят для группы однотипных элементов железобетонных конструкций, различия между прочностью бетона и текучестью рабочей арматуры которых обусловлены главным образом случайным фактором.A feature of the proposed method is that non-destructive tests are carried out for a group of the same type of elements of reinforced concrete structures, the differences between the strength of concrete and the fluidity of the working reinforcement are mainly due to a random factor.

Особенность предложенного способа заключается в том, что за единичные показатели качества сжатых элементов железобетонных конструкций, влияющих на предел огнестойкости, принимают: геометрические размера опасного сечения, условия закрепления сжатых элементов, прочность бетона на осевое сжатие, сопротивление арматуры сжатию, рабочую нормативную нагрузку, интенсивность силовых напряжений в опасных сечениях, влажность и плотность бетона в естественном состоянии, толщину защитного слоя, показатель тепловой диффузии бетона.A feature of the proposed method is that for the individual quality indicators of the compressed elements of reinforced concrete structures that affect the fire resistance limit, they take: the geometric dimensions of the dangerous section, the conditions for fixing the compressed elements, the concrete strength for axial compression, the reinforcement resistance to compression, the working standard load, the intensity of power stresses in dangerous sections, humidity and density of concrete in its natural state, the thickness of the protective layer, an indicator of thermal diffusion of concrete.

Особенность предложенного способа заключается в том, что число испытаний nис единичного показателя качества железобетонных конструкций, при вероятности результата 0,95 и точности 5%, принимают по формуле:A feature of the proposed method is that the number of tests n and a single indicator of the quality of reinforced concrete structures, with a probability of a result of 0.95 and an accuracy of 5%, is taken by the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

где υ - выборочный коэффициент вариации результатов испытаний, %.where υ is the sample coefficient of variation of the test results,%.

Особенность предложенного способа заключается в том, что схему обогрева поперечных сечений испытуемых элементов железобетонных конструкций в условиях пожара определяют в зависимости от фактического расположения частей здания.A feature of the proposed method is that the heating scheme of the cross sections of the tested elements of reinforced concrete structures in a fire is determined depending on the actual location of the parts of the building.

Особенность предложенного способа заключается в том, что в случае, когда все единичные показатели качества железобетонных конструкций (при М более 9 шт.) находятся в контрольных пределах, минимальное целое число элементов конструкций в выборке по плану сокращенных испытаний Ммин, шт, назначают из условияA feature of the proposed method is that in the case when all individual quality indicators of reinforced concrete structures (with M more than 9 pcs.) Are within the control limits, the minimum integer number of structural elements in the sample according to the plan of shortened tests M min , pcs, is assigned from the condition

Figure 00000006
Figure 00000006

где М - число однотипных конструкций в здании, шт.where M is the number of similar structures in the building, pcs.

В случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества элементов железобетонных конструкций выходит за границы контрольных пределов, минимальное число элементов конструкций в выборке по нормеIn the case when at least one of the individual quality indicators of the elements of reinforced concrete structures goes beyond the control limits, the minimum number of structural elements in the sample is normal

Figure 00000007
Figure 00000007

В случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества элементов железобетонных конструкций выходит за границы допустимых пределов или М≤5 шт., не разрушающему испытанию подвергают все однотипные элементы конструкции здания поштучно.In the case when at least one of the individual quality indicators of the elements of reinforced concrete structures exceeds the limits of permissible limits or M≤5 pcs, all the same type structural elements of the building are subjected to a non-destructive test piece by piece.

Особенность предложенного способа заключается в том, что дополнительно вычисляют гарантированный предел огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций по номограмме путем решения обратной задачи огнестойкости.A feature of the proposed method is that it additionally calculates the guaranteed fire resistance limit of the compressed elements of reinforced concrete structures using the nomogram by solving the inverse fire resistance problem.

Особенность предложенного способа заключается в том, что величину коэффициента условий закрепления сжатых элементов железобетонных конструкций определяют по формуле:A feature of the proposed method lies in the fact that the value of the coefficient of the conditions for fixing the compressed elements of reinforced concrete structures is determined by the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

где μ0 - коэффициент расчетной длины сжатых элементов железобетонных конструкций (0,7-2,5)/ п.3.25., СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 1999. - 76 с. [5].where μ 0 is the coefficient of the estimated length of the compressed elements of reinforced concrete structures (0.7-2.5) / p.3.25., SNiP 2.03.01-84 *. Concrete and reinforced concrete structures. - M.: Gosstroy of Russia, GUP TsPP, 1999. - 76 p. [5].

Особенностью предложенного способа определения огнестойкости железобетонных конструкций здания является то, что неразрушающие испытания проводят для группы однотипных конструкций, различия между прочностью бетона и текучестью арматуры которых обусловлены главным образом случайными факторами.A feature of the proposed method for determining the fire resistance of reinforced concrete structures of a building is that non-destructive tests are carried out for a group of structures of the same type, the differences between the strength of concrete and the fluidity of the reinforcement are mainly due to random factors.

Схемы обогрева сечений испытуемых сжатых элементов конструкций в условиях пожара определяют в зависимости от фактического расположения частей здания.Schemes for heating sections of tested compressed structural elements in a fire are determined depending on the actual location of the building parts.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и техническим результатом заключена в следующем.The causal relationship between the totality of features and the technical result is as follows.

Устранение огневых испытаний конструкций существующего здания и замена их на неразрушающие испытания снижает трудоемкость определения их огнестойкости, расширяет технологические возможности выявления фактической огнестойкости различно нагруженных конструкций любых размеров, дает возможность проведения испытания конструкций на огнестойкость без нарушения функционального процесса обследуемого здания, а также сопоставления полученных результатов со стандартными испытаниями аналогичных конструкций и сохранения эксплуатационной пригодности обследуемого здания без нарушения несущей способности его конструкций в процессе испытания. Следовательно, условия испытания конструкций на огнестойкость значительно упрощены.The elimination of fire tests of the structures of an existing building and their replacement with non-destructive tests reduces the complexity of determining their fire resistance, extends the technological capabilities of detecting the actual fire resistance of variously loaded structures of any size, makes it possible to test structures for fire resistance without disturbing the functional process of the building under examination, as well as comparing the results obtained with standard tests of similar designs and maintenance the suitability of the building being inspected without violating the bearing capacity of its structures during the test. Therefore, the conditions for testing structures for fire resistance are greatly simplified.

Снижение экономических затрат на проведение испытания предусматривают за счет уменьшения расходов на демонтаж, транспортирование и огневые испытания образцов конструкций.Reducing the economic costs of testing include reducing the cost of dismantling, transportation and fire testing of structural samples.

Применение математического описания процесса сопротивления изгибаемых железобетонных конструкций стандартному тепловому испытанию и использование построенной параметрической номограммы повышает точность и экспрессивность оценки их огнестойкости.The use of a mathematical description of the process of resistance of flexible concrete structures to standard thermal testing and the use of the constructed parametric nomograms increase the accuracy and expressiveness of their fire resistance assessment.

Применение номограммы удобно вследствие ее простоты, наглядности, возможности решения обратных задач огнестойкости конструкций и применения метода подбора переменных значений ее конструктивных параметров.The use of the nomogram is convenient due to its simplicity, visibility, the possibility of solving inverse problems of fire resistance of structures and the use of the method of selecting variable values of its design parameters.

Использование интегральных конструктивных параметров, как-то: степени напряжения арматуры и коэффициента тепловой диффузии бетона, - упрощает математическое описание процесса сопротивления нагруженных конструкций тепловому воздействию.The use of integral structural parameters, such as the degree of reinforcement stress and the coefficient of thermal diffusion of concrete, simplifies the mathematical description of the process of resistance of loaded structures to thermal effects.

В предложенном техническом решении предусматривают проведение испытаний не одной, а группы однотипных конструкций. Это позволяет в 5-15 раз увеличить число испытуемых конструкций и повысить достоверность результатов испытаний и технического осмотра здания. Определение огнестойкости конструкций только по одному показателю качества, например по толщине защитного слоя бетона, приводит, как правило, к недооценке их предела огнестойкости, поскольку влияние на него вариаций единичных показателей качества имеют различные знаки, и снижение огнестойкости за счет одного показателя может быть компенсировано другими. Вследствие этого в предложенном способе оценку огнестойкости конструкций предусматривают не по одному показателю, а по комплексу единичных показателей их качества. Это позволяет более точно учесть реальный ресурс огнестойкости конструкций.The proposed technical solution provides for testing not one, but groups of similar designs. This allows you to 5-15 times increase the number of tested structures and increase the reliability of the test results and technical inspection of the building. Determination of the fire resistance of structures using only one quality indicator, for example, the thickness of the concrete protective layer, leads, as a rule, to underestimation of their fire resistance limit, since the influence of variations in individual quality indicators on it has different signs, and a decrease in fire resistance due to one indicator can be compensated by others . As a result, in the proposed method, the evaluation of the fire resistance of structures is provided for not by one indicator, but by a set of individual indicators of their quality. This allows you to more accurately take into account the real resource of fire resistance of structures.

Уточнен комплекс единичных показателей качества сжатых элементов железобетонных конструкций, влияющих на их огнестойкость, определяемых неразрушающими испытаниями.The complex of individual quality indicators of compressed elements of reinforced concrete structures that affect their fire resistance, determined by non-destructive tests, has been clarified.

Уточнено минимальное число неразрушающих испытаний единичного показателя качества конструкции.The minimum number of non-destructive tests of a single indicator of the quality of the structure has been clarified.

Принятая величина выборки из общего числа однотипных конструкций здания обеспечивает достоверность, снижает сроки и трудоемкость проведения испытаний.The accepted size of the sample from the total number of similar structures of the building provides reliability, reduces the time and complexity of testing.

На чертеже приведена номограмма для оценки предела огнестойкости сжатых элементов конструкций, обогрев с 4-х сторон. Приведенная номограмма сетчатого типа. Внутри сеток нанесены наклонные линии. На каждом пучке линий или лучах нанесена стрелка, которая показывает направление возрастания переменного параметра. Наименование параметра в буквенном выражении и в единицах измерения поставлены на стрелке. Слева и справа от стрелки на лучах поставлены значения переменного параметра.The drawing shows a nomogram for assessing the fire resistance of compressed structural elements, heating from 4 sides. The given nomogram is mesh type. Inclined lines are drawn inside the grids. An arrow is drawn on each beam of lines or rays, which shows the direction of increase of the variable parameter. The name of the parameter in alphabetic terms and in units of measurement is placed on the arrow. To the left and right of the arrow on the rays are the values of the variable parameter.

Порядок производства отсчетов или "ключ": Bmin, см, - Rbn, МПа, - Dbm, мм2/мин, - αμs - Jσo - Fur, мин.The order of production of readings or the "key": B min , cm, - R bn , MPa, - D bm , mm 2 / min, - α μs - J σo - F ur , min.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного выше технического результата.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result.

Последовательность действия способа определения огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций зданий состоит в следующем.The sequence of steps of the method for determining the fire resistance of compressed elements of reinforced concrete structures of buildings is as follows.

Сначала проводят визуальный осмотр здания. Затем определяют группу однотипных конструкций и их общее число в ней. Вычисляют величину выборки однотипных конструкций. Назначают комплекс единичных показателей качества конструкции, влияющих на огнестойкость. Выявляют условия закрепления концов и опасные сечения сжатых элементов железобетонных конструкций. Вычисляют число испытаний единичного показателя качества конструкции в зависимости от его статистической изменчивости. Затем оценивают единичные показатели качества конструкции и их интегральные параметры, и наконец, по ним находят предел огнестойкости испытуемых конструкций.First, a visual inspection of the building is carried out. Then determine the group of similar structures and their total number in it. The sample size of the structures of the same type is calculated. Assign a set of individual indicators of the quality of the structure, affecting fire resistance. The conditions for fixing the ends and dangerous sections of the compressed elements of reinforced concrete structures are revealed. Calculate the number of tests of a single indicator of the quality of the structure depending on its statistical variability. Then, single structural quality indicators and their integral parameters are evaluated, and finally, the fire resistance of the tested structures is found from them.

Под визуальным осмотром понимают проверку состояния конструкций, включающую выявление условий закрепления отдельных конструкций, определение вида бетона и толщины его защитного слоя, наличие трещин и отколов, нарушение сцепления арматуры с бетоном, наличие коррозии арматурной стали.Visual inspection means checking the state of structures, including identifying the conditions for fixing individual structures, determining the type of concrete and the thickness of its protective layer, the presence of cracks and spalls, malfunctioning of reinforcement with concrete, and corrosion of reinforcing steel.

В процессе осмотра определяют группы однотипных элементов конструкций. Под группой элементов конструкций в здании понимают однотипные железобетонные элементы конструкций, изготовленные и возведенные в сходных технологических условиях и находящихся в подобных условиях эксплуатации.During the inspection, groups of similar structural elements are determined. A group of structural elements in a building is understood to mean the same type of reinforced concrete structural elements manufactured and built under similar technological conditions and under similar operating conditions.

Схемы обогрева поперечных сечений сжатых элементов железобетонных конструкций в условиях пожара определяют в зависимости от фактического расположения элементов частей здания, устройства облицовок, укладки смежных конструкций, уменьшающих число сторон обогрева.Schemes for heating cross sections of compressed elements of reinforced concrete structures under fire conditions are determined depending on the actual location of the elements of the building parts, cladding, laying adjacent structures that reduce the number of sides of the heating.

Минимальное целое число конструкций в выборке по плану нормальных или сокращенных испытаний назначают из условий (8 и 9).The minimum integer number of structures in the sample according to the plan of normal or reduced tests is assigned from the conditions (8 and 9).

Пример. При числе однотипных элементов конструкций в группе М=120 шт, число испытуемых сжатых элементов принимают по норме Мн=5+М0,5=5+1200,5=16 шт, по сокращенному плану Ммин=0,3·(15+М0,5)=0,3·(15+1200,5)=7,78<8 шт.Example. With the number of similar structural elements in the group M = 120 pcs, the number of tested compressed elements is taken according to the norm M n = 5 + M 0.5 = 5 + 120 0.5 = 16 pcs, according to the shortened plan M min = 0.3 · ( 15 + M 0.5 ) = 0.3 · (15 + 120 0.5 ) = 7.78 <8 pcs.

При числе конструкций в группе М≤5 их проверяют поштучно.When the number of designs in the group M≤5, they are checked individually.

Число и место расположения участков, в которых определяют показатели качества конструкций, определяют так. В сжатых элементах конструкции, имеющих одно опасное сечение, участки располагают только в этом сечении. В сжатых элементах конструкций, имеющих несколько опасных сечений, испытуемые участки располагают равномерно по поверхности с обязательным расположением части участков в опасных сечениях.The number and location of sites in which quality indicators of structures are determined are determined as follows. In compressed structural elements having one dangerous section, sections are placed only in this section. In the compressed structural elements having several dangerous sections, the test areas are placed evenly on the surface with the obligatory location of part of the sections in dangerous sections.

К основным единичным показателям качества сжатых элементов железобетонных конструкций, обеспечивающих огнестойкость, относятся: геометрические размеры конструкции и ширина опасного сечения; глубина залегания, класс, диаметр и предел текучести арматуры; прочность бетона на сжатие, влажность и плотность его в естественных условиях; толщина защитного слоя и коэффициент тепловой диффузии бетона.The main single quality indicators of compressed elements of reinforced concrete structures providing fire resistance include: geometric dimensions of the structure and width of the dangerous section; occurrence depth, class, diameter and yield strength of reinforcement; concrete compressive strength, moisture and its density in natural conditions; the thickness of the protective layer and the coefficient of thermal diffusion of concrete.

Число испытаний единичного показателя качества конструкций, при вероятности результата, равном 0,95, и показателе точности 5%, определяют по формуле (7);The number of tests of a single indicator of the quality of structures, with a probability of a result equal to 0.95, and an accuracy rate of 5%, is determined by the formula (7);

при этом коэффициент вариации выборки υ=±100·σ/А;the coefficient of variation of the sample υ = ± 100 · σ / A;

среднее арифметическое А=(1/n)·Σmi, среднее квадратическое отклонение от среднего σ=±[(1/(n-1))·Σ(хi)2]0,5;arithmetic mean A = (1 / n) · Σm i , mean square deviation from the average σ = ± [(1 / (n-1)) · Σ (х i ) 2 ] 0.5 ;

средняя ошибка ΔА=±σ/(2·n)0,5;average error ΔА = ± σ / (2 · n) 0.5 ;

здесь mi - результат i-го испытания;here m i is the result of the i-th test;

Σ(хi)2 - сумма квадратов всех отклонений от среднего.Σ (x i ) 2 is the sum of the squares of all deviations from the mean.

Проверяемыми геометрическими размерами являются: ширина и высота поперечного сечения сжатых элементов.Checked geometric dimensions are: width and height of the cross section of the compressed elements.

Опасные сечения сжатых элементов конструкций назначают в местах наибольших моментов от действия нормативной нагрузки или в точках максимального сближения огибающей эпюры моментов и эпюры материалов конструкций.Dangerous sections of compressed structural elements are assigned in places of greatest moments from the action of the normative load or at points of maximum convergence of the envelope of the moment diagram and the diagram of structural materials.

Размеры конструкции проверяют с точностью ±1 мм; ширину трещин - с точностью до 0,05 мм.The dimensions of the structure are checked with an accuracy of ± 1 mm; crack width - with an accuracy of 0.05 mm.

Проверку прочности бетона сжатых элементов конструкций, включенных в выборку или проверяемых поштучно, производят неразрушающими испытаниями с применением механических и ультразвуковых приборов [1, с.31-38].Strength testing of concrete of compressed structural elements included in the sample or checked individually, is performed by non-destructive tests using mechanical and ultrasonic devices [1, p.31-38].

Коэффициент тепловой диффузии бетона в условиях теплового воздействия определяют при 450°С. Для расчета интегрального его параметра по формуле (4) определяют плотность бетона в естественном состоянии, его влажность, а также показатели теплопроводности и теплоемкости бетона при 450°С.The thermal diffusion coefficient of concrete under thermal exposure is determined at 450 ° C. To calculate its integral parameter by the formula (4), the density of concrete in its natural state, its moisture content, as well as the thermal conductivity and heat capacity of concrete at 450 ° C are determined.

Используя полученные интегральные параметры Bmin, мин; Rbn, МПа; Dbm, мм2/мин; αμs; Jσo,Using the obtained integral parameters B min , min; R bn , MPa; D bm , mm 2 / min; α μs ; J σo ,

по приведенной номограмме (см. чертеж) находят предел огнестойкости сжатых элементов конструкций здания.the above nomogram (see drawing) find the fire resistance of the compressed structural elements of the building.

При тех же значениях интегральных параметров предел огнестойкости конструкций, имеющих различные статические схемы работы, физический износ, формы поперечного сечения и особенности его армирования, рассчитывают по формуле (1).With the same values of the integral parameters, the fire resistance of structures with different static working patterns, physical wear, cross-sectional shapes and features of its reinforcement is calculated by the formula (1).

Гарантированный предел огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций, Fur, мин, вычисляют по приведенной номограмме (см. чертеж) при соответствующем изменении конструктивных параметров: ширине сечения Вmin, см, степени армирования αμs, нормативной прочности бетона Rbn, МПа, коэффициент тепловой диффузии бетона, Dbm, мм2/мин, и интенсивность силовых напряжений Jσ0.The guaranteed fire resistance limit of compressed elements of reinforced concrete structures, F ur , min, is calculated from the above nomogram (see drawing) with a corresponding change in design parameters: section width B min , cm, degree of reinforcement α μs , standard strength of concrete R bn , MPa, thermal coefficient diffusion of concrete, D bm , mm 2 / min, and the intensity of power stresses Jσ 0 .

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates that when using the claimed method the following set of conditions:

а) средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в строительной промышленности, а именно в классификации железобетонных конструкций зданий по показателям сопротивления их воздействию пожара;a) a tool that embodies the claimed method in its implementation, is intended for use in the construction industry, namely in the classification of reinforced concrete structures of buildings according to their resistance to fire;

б) для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;b) for the claimed method in the form as described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;

в) предложенный способ применен при натурном осмотре железобетонных конструкций покрытия складского блока площадью 2160 м2 промышленного здания в г.Самаре. Результаты неразрушающих испытаний ребристых плит размером 6×3×0,3 м, бетон тяжелый класса В 35, арматура 2Ø16 A-V, показали предел огнестойкости, равный 90 мин (1,5 ч.); для двускатных решетчатых балок пролетом 18 м, арматура класса Am-V, предел огнестойкости - 70 мин (1,15 ч.).c) the proposed method was applied during field inspection of reinforced concrete structures for coating a warehouse block with an area of 2160 m 2 of an industrial building in Samara. The results of non-destructive tests of ribbed slabs measuring 6 × 3 × 0.3 m, heavy concrete of class B 35, reinforcement 2Ø16 AV, showed a fire resistance limit of 90 minutes (1.5 hours); for gable grating beams with a span of 18 m, Am-V class fittings, fire resistance limit - 70 min (1.15 hours).

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Источники информацииInformation sources

1. Ильин Н.А. Последствия огневого воздействия на железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1979. - 128 с (см. с.16; 34-35).1. Ilyin N.A. The consequences of fire on reinforced concrete structures. - M .: Stroyizdat, 1979.- 128 s (see p. 16; 34-35).

2. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования. Нормы пожарной безопасности. НПБ 233-97. - М.: ВНИИПО, 1997. - 14 с.2. Buildings and fragments of buildings. The method of full-scale fire tests. General requirements. Fire safety standards. NPB 233-97. - M .: VNIIPO, 1997 .-- 14 p.

3. Огнестойкость зданий / В.П.Бушев, В.А.Пчелинцев, B.C.Федоренко, А.И.Яковлев. - М.: Стройиздат, 1970. - 261 с. (см. с.252-256).3. Fire resistance of buildings / V. P. Bushev, V. A. Pchelintsev, B. C. Fedorenko, A. I. Yakovlev. - M .: Stroyizdat, 1970 .-- 261 p. (see p. 252-256).

4. ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1995. - 7 с.4. GOST 30247.1-94. Building constructions. Test methods for fire resistance. Bearing and enclosing structures. - M .: IPK Publishing House of Standards, 1995. - 7 p.

5. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования. - М.: ГУЛ ЦПП, 1999. - 47 с.5. SNiP 2.03.01-84 *. Concrete and reinforced concrete structures. Design Standards. - M.: GUL TsPP, 1999 .-- 47 p.

Claims (13)

1. Способ определения огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, установление вида бетона и арматуры элементов конструкций, выявление условий их опирания и крепления, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности элементов конструкции под нормативной нагрузкой в условиях стандартного теплового воздействия, отличающийся тем, что испытание сжатых элементов конструкций проводят без разрушения, используя комплекс единичных показателей качества железобетонных конструкций, определяют число и места расположения участков, в которых определяют показатели качества, технический осмотр дополняют инструментальными измерениями геометрических размеров сжатых элементов конструкций и их опасных сечений, устанавливают площади бетона и рабочей арматуры в опасных сечениях, выявляют схемы обогрева их при пожаре, экспериментально определяют показатели плотности бетона и его влажности в естественном состоянии и величину коэффициента тепловой диффузии бетона, находят предельные сопротивления бетона и арматуры при сжатии, степень армирования опасных сечений элементов, устанавливают величину рабочей нормативной нагрузки на сжатые элементы и величину интенсивности силовых напряжений в опасных сечениях, и, используя полученные интегральные параметры сжатых элементов - Jσo - интенсивность силовых напряжений в опасных сечениях элементов (0-1); Bmin - наименьший размер прямоугольного поперечного сечения, мм;1. The method of determining the fire resistance of compressed elements of reinforced concrete structures of a building by testing, including conducting a technical inspection, establishing the type of concrete and reinforcement of structural elements, identifying the conditions for their support and fastening, determining the time of the onset of the ultimate state based on the loss of the bearing capacity of structural elements under standard load under conditions standard thermal effect, characterized in that the test of compressed structural elements is carried out without destruction, using a set of individual quality indicators for reinforced concrete structures, determine the number and location of sites in which quality indicators are determined, technical inspection is supplemented by instrumental measurements of the geometric dimensions of the compressed structural elements and their dangerous sections, the concrete and working reinforcement areas in dangerous sections are established, and their heating patterns are identified when fire, experimentally determine the density of concrete and its moisture content in a natural state and the value of the coefficient of thermal differential diffusion system concrete, are limiting resistance when compressed concrete and reinforcement, the degree of reinforcement of dangerous element sections, set the amount of working characteristic load to compressed elements and the magnitude of force of the stress intensity in hazardous sections, and using the obtained integral parameters of compressed elements - J σo - intensity power voltages in dangerous sections of elements (0-1); B min - the smallest size of a rectangular cross section, mm; αμs - степень армирования бетона сжатых элементов;α μs is the degree of concrete reinforcement of compressed elements; Dbm - коэффициент тепловой диффузии бетона, мм2/мин;D bm - coefficient of thermal diffusion of concrete, mm 2 / min; Rbn - нормативная прочность бетона сопротивлению на осевое сжатие, МПа,R bn - standard strength of concrete to axial compression resistance, MPa, по номограмме вычисляют фактический предел огнестойкости Fur, мин.the actual fire resistance limit Fur, min. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что интенсивность силовых напряжений в опасных сечениях сжатых элементов (Jσo) от рабочей нормативной нагрузки определяют из условия2. The method according to claim 1, characterized in that the intensity of the power voltage in the dangerous sections of the compressed elements (J σo ) from the working standard load is determined from the condition
Figure 00000009
Figure 00000009
где k3 - коэффициент условий закрепления сжатых элементов;where k 3 - coefficient of conditions for fixing the compressed elements; Nρ - рабочая нормативная нагрузка при расчете огнестойкости сжатых элементов, кН;N ρ - working standard load when calculating the fire resistance of compressed elements, kN; Nuo - разрушающая сжатые элементы продольная сила до начала испытания, кН.N uo is the longitudinal force destroying the compressed elements before the test, kN.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что степень армирования бетона сжатых элементов (αμs) вычисляют по формуле3. The method according to claim 2, characterized in that the degree of reinforcement of concrete of the compressed elements (α μs ) is calculated by the formula
Figure 00000010
Figure 00000010
где As и А - соответственно площади рабочей арматуры и всего бетона в поперечном сечении элемента, мм2;where A s and A are, respectively, the area of the working reinforcement and all concrete in the cross section of the element, mm 2 ; Rsc и Rbn - соответственно расчетное сопротивление арматуры сжатию и нормативное сопротивление бетона осевому сжатию, МПа.R sc and R bn - respectively, the design resistance of the reinforcement to compression and the standard resistance of concrete to axial compression, MPa.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент тепловой диффузии бетона Dbm, мм2/мин, определяют экспериментально при температуре tm=450°C или находят из выражения4. The method according to claim 1, characterized in that the coefficient of thermal diffusion of concrete D bm , mm 2 / min, is determined experimentally at a temperature t m = 450 ° C or is found from the expression
Figure 00000011
Figure 00000011
где λ0 и Со - соответственно показатели теплопроводности, Вт/(м·°С), и удельной теплоемкости бетона, кДж/(кг·°С), при нормальной температуре (20±5)°С;where λ 0 and С о are indicators of thermal conductivity, W / (m · ° С), and specific heat of concrete, kJ / (kg · ° С), respectively, at normal temperature (20 ± 5) ° С; ρc и ω - плотность бетона в сухом состоянии, кг/м3, и его влажность, % по массе.ρ c and ω is the density of the concrete in the dry state, kg / m 3 and its moisture content,% by weight.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что неразрушающие испытания проводят для группы однотипных элементов железобетонных конструкций, различия между прочностью бетона и текучестью рабочей арматуры которых обусловлены главным образом случайным фактором.5. The method according to claim 1, characterized in that non-destructive tests are carried out for a group of the same type of elements of reinforced concrete structures, the differences between the strength of concrete and the fluidity of the working reinforcement are mainly due to a random factor. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что за единичные показатели качества сжатых элементов железобетонных конструкций, влияющих на предел огнестойкости, принимают: геометрические размеры опасного сечения, условия закрепления сжатых элементов, прочность бетона на осевое сжатие, сопротивление арматуры сжатию, рабочую нормативную нагрузку, интенсивность силовых напряжений в опасных сечениях, влажность и плотность бетона в естественном состоянии, толщину защитного слоя, показатель тепловой диффузии бетона.6. The method according to claim 1, characterized in that for the individual quality indicators of the compressed elements of reinforced concrete structures affecting the fire resistance limit, take: the geometric dimensions of the dangerous section, the conditions for fixing the compressed elements, the concrete strength for axial compression, the reinforcement resistance to compression, the working normative load, intensity of power stresses in dangerous sections, humidity and density of concrete in its natural state, thickness of the protective layer, indicator of thermal diffusion of concrete. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что число испытаний nис единичного показателя качества железобетонных конструкций при вероятности результата 0,95 и точности 5% принимают по формуле7. The method according to claim 1, characterized in that the number of tests n and a single indicator of the quality of reinforced concrete structures with a probability of a result of 0.95 and an accuracy of 5% are taken according to the formula
Figure 00000012
Figure 00000012
где υ - выборочный коэффициент вариации результатов испытаний, %.where υ is the sample coefficient of variation of the test results,%.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что схему обогрева поперечных сечений испытуемых элементов железобетонных конструкций в условиях пожара определяют в зависимости от фактического расположения частей здания.8. The method according to claim 1, characterized in that the heating pattern of the cross sections of the tested elements of reinforced concrete structures in a fire is determined depending on the actual location of the parts of the building. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда все единичные показатели качества железобетонных конструкций (при М более 9 шт.) находятся в контрольных пределах, минимальное целое число элементов конструкций в выборке по плану сокращенных испытаний Ммин, шт, назначают из условия9. The method according to claim 1, characterized in that in the case when all the individual quality indicators of reinforced concrete structures (with M more than 9 pcs.) Are within the control limits, the minimum integer number of structural elements in the sample according to the plan of shortened tests M min , pcs appoint from the condition
Figure 00000013
Figure 00000013
где М - число однотипных конструкций в здании, шт.where M is the number of similar structures in the building, pcs.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества элементов железобетонных конструкций выходит за границы контрольных пределов, минимальное число элементов конструкций в выборке по норме10. The method according to claim 1, characterized in that in the case when at least one of the individual quality indicators of the elements of reinforced concrete structures goes beyond the control limits, the minimum number of structural elements in the sample is normal
Figure 00000014
Figure 00000014
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества элементов железобетонных конструкций выходит за границы допустимых пределов или М≤5 шт., неразрушающему испытанию подвергают все однотипные элементы конструкции здания поштучно.11. The method according to claim 1, characterized in that in the case when at least one of the individual quality indicators of the elements of reinforced concrete structures exceeds the limits of permissible limits or M≤5 pieces, all the same type structural elements of the building are subjected to non-destructive testing individually. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно вычисляют гарантированный предел огнестойкости сжатых элементов железобетонных конструкций по номограмме путем решения обратной задачи огнестойкости.12. The method according to claim 1, characterized in that it further computes the guaranteed fire resistance limit of the compressed elements of reinforced concrete structures according to the nomogram by solving the inverse fire resistance problem. 13. Способ по п.2, отличающийся тем, что величину коэффициента условий закрепления сжатых элементов железобетонных конструкций определяют по формуле13. The method according to claim 2, characterized in that the value of the coefficient of the conditions for fixing the compressed elements of reinforced concrete structures is determined by the formula
Figure 00000015
Figure 00000015
где μ0 - коэффициент расчетной длины сжатых элементов железобетонных конструкций (0,7-2,5).where μ 0 is the coefficient of the estimated length of the compressed elements of reinforced concrete structures (0.7-2.5).
RU2004126765/28A 2004-09-06 2004-09-06 Method to determine fire-resistance of compressed reinforced concrete building structure members RU2281482C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126765/28A RU2281482C2 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Method to determine fire-resistance of compressed reinforced concrete building structure members

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126765/28A RU2281482C2 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Method to determine fire-resistance of compressed reinforced concrete building structure members

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004126765A RU2004126765A (en) 2006-02-27
RU2281482C2 true RU2281482C2 (en) 2006-08-10

Family

ID=36114105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126765/28A RU2281482C2 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Method to determine fire-resistance of compressed reinforced concrete building structure members

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2281482C2 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615048C1 (en) * 2015-11-02 2017-04-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete girder structure of building
RU2615047C1 (en) * 2015-11-02 2017-04-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete column of building
RU2650704C1 (en) * 2017-03-07 2018-04-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for evaluating fire resistance of beam structure
RU2657328C1 (en) * 2017-03-29 2018-06-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of the building enclosing structure fire resistance estimation by the criterion of thermal insulating ability
RU2671910C1 (en) * 2017-11-16 2018-11-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of estimation of fire resistance of multi-hollow prestressed reinforced concrete slab
RU2674418C1 (en) * 2017-12-05 2018-12-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for assessing fire resistance of monolithic reinforced concrete beam slabs of interior surfaces of buildings
RU2674570C1 (en) * 2017-12-11 2018-12-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for evaluating fire resistance of reinforced concrete slab with pinched contour
RU2678781C1 (en) * 2018-02-26 2019-02-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining the fire resistance of reinforced concrete compressed element of the annular section
RU2678780C1 (en) * 2018-02-26 2019-02-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining fire resistance of reinforced concrete column of round section
RU2695344C1 (en) * 2018-03-12 2019-07-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of determining fire resistance of pipe concrete column of building
RU2707984C1 (en) * 2019-04-26 2019-12-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method of determining fire resistance of construction materials and structural elements
RU2795798C1 (en) * 2022-07-04 2023-05-11 Сергей Михайлович Анпилов Method for determining the fire resistance of a monolithic steel-reinforced concrete floor slab of a building

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции. М., Издательство стандартов, 1995. *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615048C1 (en) * 2015-11-02 2017-04-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete girder structure of building
RU2615047C1 (en) * 2015-11-02 2017-04-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete column of building
RU2650704C1 (en) * 2017-03-07 2018-04-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for evaluating fire resistance of beam structure
RU2657328C1 (en) * 2017-03-29 2018-06-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of the building enclosing structure fire resistance estimation by the criterion of thermal insulating ability
RU2671910C1 (en) * 2017-11-16 2018-11-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of estimation of fire resistance of multi-hollow prestressed reinforced concrete slab
RU2674418C1 (en) * 2017-12-05 2018-12-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for assessing fire resistance of monolithic reinforced concrete beam slabs of interior surfaces of buildings
RU2674570C1 (en) * 2017-12-11 2018-12-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for evaluating fire resistance of reinforced concrete slab with pinched contour
RU2678781C1 (en) * 2018-02-26 2019-02-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining the fire resistance of reinforced concrete compressed element of the annular section
RU2678780C1 (en) * 2018-02-26 2019-02-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining fire resistance of reinforced concrete column of round section
RU2695344C1 (en) * 2018-03-12 2019-07-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of determining fire resistance of pipe concrete column of building
RU2707984C1 (en) * 2019-04-26 2019-12-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method of determining fire resistance of construction materials and structural elements
RU2795798C1 (en) * 2022-07-04 2023-05-11 Сергей Михайлович Анпилов Method for determining the fire resistance of a monolithic steel-reinforced concrete floor slab of a building
RU2805388C1 (en) * 2023-04-26 2023-10-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for ensuring load-bearing capacity of reinforced concrete ribbed floor panels of building in conditions of prolonged fire
RU2808423C1 (en) * 2023-05-29 2023-11-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining fire resistance of compressed pipe-concrete building element
RU2818658C1 (en) * 2023-10-31 2024-05-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for assessing fire resistance of a reinforced concrete column with a high percentage of reinforcement

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004126765A (en) 2006-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2615047C1 (en) Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete column of building
RU2615048C1 (en) Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete girder structure of building
RU2604820C1 (en) Method for assessing fire resistance of reinforced concrete truss of building
RU2350933C1 (en) Method for determination of fire resistance of concrete and reinforced concrete walls of building
RU2650704C1 (en) Method for evaluating fire resistance of beam structure
RU2281482C2 (en) Method to determine fire-resistance of compressed reinforced concrete building structure members
RU2687228C1 (en) Method for assessing fatigue damaging metal elements of aircraft structures during flight tests based on an extended modified fatigue curve
Moshtaghin et al. Experimental characterization of longitudinal mechanical properties of clear timber: Random spatial variability and size effects
RU2322663C1 (en) Method to determine fire-resistance of building metal beam
RU2698572C1 (en) Method for assessing fire resistance of a wooden bent element
Hao et al. Critical distance-based fatigue life evaluation of blunt notch details in steel bridges
RU2320982C1 (en) Method to determine steel building beam fire resistance
Blikharskyy et al. Influence of the percentage of reinforcement damage on the bearing-capacity of RC beams
Lehner et al. Stochastic service life prediction of existing steel structure loaded by overhead cranes
Feng et al. Effects of corrosion morphology on the fatigue life of corroded Q235B and 42CrMo steels: Numerical modelling and proposed design rules
RU2161793C2 (en) Method for determination of fire resistance of flexible reinforced-concrete building constructions
RU2674418C1 (en) Method for assessing fire resistance of monolithic reinforced concrete beam slabs of interior surfaces of buildings
RU2695344C1 (en) Method of determining fire resistance of pipe concrete column of building
RU2604478C1 (en) Method for assessing fire resistance of steel frame of a building
RU2357245C2 (en) Method of determining flame resistance of building brick piers
RU2275622C1 (en) Method for fire stability determination in compressed timber structure members
RU2674570C1 (en) Method for evaluating fire resistance of reinforced concrete slab with pinched contour
RU2634569C1 (en) Method for estimating fire resistance of steel beam with corrugated wall
RU2698571C1 (en) Method for evaluating fire resistance of a wooden compressed element
RU2564009C1 (en) Method of determining fire resistance of stone pillars with steel becket

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090907