RU2564009C1

RU2564009C1 - Method of determining fire resistance of stone pillars with steel becket

Info

Publication number: RU2564009C1
Application number: RU2014118208/15A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Ильин; Денис Александрович Панфилов; Александр Анатольевич Пищулёв; Владимир Викторович Тюрников
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-09-27

Abstract

FIELD: fire safety.

SUBSTANCE: testing of stone pillars with steel becket is conducted without destroying on the complex of individual quality indicators, assessing the value of the actual fire resistance limit on load-bearing capacity loss. To do this, the geometric dimensions of the stone pillars with steel becket is determined, as well as bearing conditions and the structure heating, the value of buckling coefficient, values of density, moisture content, thermal conductivity, heat capacity and thermal diffusion of the material of stone pillars with steel becket, the percentage of reinforcement with connecting plates of the steel becket; the value of standard loads in testing the fire resistance and the degree of tension of dangerous cross-sections of the stone structure. The fire resistance limit of stone pillars with steel becket is determined by the polyparametric mathematical relationship.

EFFECT: reduction of labour intensity, improvement of accuracy, fidelity, informativeness, and acceleration of tests.

9 cl, 3 ex, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений (далее - «зданий»). В частности, оно может быть использовано для классификации каменных столбов (простенков, стен) со стальной обоймой по показателям сопротивления их воздействию пожара. Это дает возможность обоснованного использования существующих каменных столбов с фактическим пределом огнестойкости в зданиях различных классов по их конструктивной пожароопасности.The invention relates to the field of fire safety of buildings and structures (hereinafter - “buildings”). In particular, it can be used to classify stone pillars (piers, walls) with a steel cage according to their resistance to fire. This makes it possible to justify the use of existing stone pillars with an actual fire resistance limit in buildings of various classes according to their structural fire hazard.

Необходимость определения показателей огнестойкости каменных столбов, простенков и стен со стальными обоймами возникает при реконструкции здания, усилении его частей и элементов, приведении огнестойкости каменных столбов здания в соответствие с требованиями современных норм, при проведении экспертизы и/или восстановлении каменных столбов после пожара.The need to determine the fire resistance indicators of stone pillars, walls and walls with steel holders arises during the reconstruction of the building, strengthening of its parts and elements, bringing the fire resistance of the stone pillars of the building in accordance with the requirements of modern standards, during the examination and / or restoration of stone pillars after a fire.

При реконструкции капитального здания возможно переустройство и перепланировка помещений, изменение их функционального назначения, усиления каменных столбов со стальными обоймами, замена каменных столбов и оборудования. Это влияет на изменение требуемой огнестойкости здания и его несущих конструкций.During the reconstruction of a capital building, it is possible to reconstruct and redevelop the premises, change their functional purpose, strengthen stone pillars with steel clips, replace stone pillars and equipment. This affects the change in the required fire resistance of the building and its supporting structures.

Известен способ определения огнестойкости каменных столбов здания по результатам изучения последствий натурного пожара. Этот способ включает определение положения каменных столбов, простенков и стен в здании, оценку состояния каменных столбов со стальными обоймами путем осмотра и измерения, изготовление контрольных образцов строительной стали и камня, определение времени наступления предельного состояния по потере несущей способности конструкции, то есть обрушения в условиях 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 stone pillars of a building according to the results of a study of the consequences of a natural fire. This method includes determining the position of stone pillars, piers and walls in a building, assessing the condition of stone pillars with steel clips by inspection and measurement, making control samples of building steel and stone, determining the time of the onset of the ultimate state for the loss of the bearing capacity of the structure, that is, collapse in conditions fire / Ilyin N.A. 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 каменных столбов, простенков и стен со стальной обоймой, имеющих другие размеры и другую внешнюю нагрузку. Затруднительно сопоставление полученных результатов со стандартными огневыми испытаниями аналогичных каменных столбов. 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 natural stone pillars, piers and walls with a steel cage, having other sizes and other external load. It is difficult to compare the results obtained with standard fire tests of similar stone pillars. Therefore, this method is expensive, has little technological ability to re-test, time-consuming and dangerous for testers.

Известен способ оценки огнестойкости каменных столбов со стальной обоймой по результатам натурных огневых испытаний фрагмента зданий, в котором производят осмотр конструкций, определяют влажность материала кладок, назначают статическую нормативную нагрузку на каменные столбы соответственно реальным условиям эксплуатации здания, определяют факторы, влияющие на величину предела огнестойкости/ГОСТ Р 53309-2009. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования (см. с. 6-12) / [2].There is a method of evaluating the fire resistance of stone pillars with a steel cage according to the results of full-scale fire tests of a building fragment in which the structures are inspected, the moisture content of the masonry is determined, the static normative load on the stone poles is assigned according to the actual operating conditions of the building, factors that affect the value of the fire resistance limit are determined / GOST R 53309-2009. Buildings and fragments of buildings. The method of full-scale fire tests. General requirements (see p. 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 каменных столбов в условиях экспериментального пожара затруднено и небезопасно, вследствие различий теплового режима опытного и стандартного пожаров затруднено определение истинных значений пределов огнестойкости каменных столбов со стальной обоймой, причины разрушения каменных столбов фрагмента здания могут быть не установлены вследствие многообразия одновременно действующих факторов пожара. Предельное состояние по огнестойкости каменных столбов со стальной обоймой может быть не достигнуто из-за более раннего разрушения изгибаемых элементов покрытия фрагмента / Огнестойкость зданий. / В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, B.C. Федоренко, А.И. Яковлев. -М.: Стройиздат, 1970 (см. с. 252-256) / [3].The reasons that impede the achievement of the following technical result when using the known method include the fact that in the known method there are high economic costs for conducting fire tests, monitoring the state of stone pillars in an experimental fire is difficult and unsafe, due to differences in the thermal regime of the experimental and standard fires determination of the true values of the fire resistance of stone pillars with a steel cage, the reasons for the destruction of stone pillars fragments coagulant buildings can not be established due to the variety of existing factors of fire at the same time. The fire resistance of stone pillars with a steel cage may not be reached due to earlier destruction of the bending elements of the fragment coating / Fire resistance of buildings. / V.P. Bushev, V.A. Pchelintsev, B.C. Fedorenko, A.I. Yakovlev. -M.: Stroyizdat, 1970 (see p. 252-256) / [3].

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ определения огнестойкости каменных столбов со стальной обоймой, путем испытания, включающего проведение технического осмотра, установление вида камня и раствора, класса арматуры, процента косвенного армирования по объему кладки, выявление условия опирания и крепления каменных столбов, определение времени наступления предельного состояния по потере несущей способности каменных столбов со стальной обоймой под нормативной нагрузкой в условиях стандартного пожара/ ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции / [4]; - принят за прототип.The closest method of the same purpose to the claimed invention by a combination of features is a method for determining the fire resistance of stone pillars with a steel cage, by means of a test including technical inspection, establishing the type of stone and mortar, reinforcement class, percentage of indirect reinforcement by the volume of masonry, identifying the conditions of abutment and fastening stone pillars, determining the time of the onset of the limit state by the loss of the bearing capacity of stone pillars with a steel clip under the normative load under standard fire / GOST 30247.1-94. Building constructions. Test methods for fire resistance. Bearing and enclosing structures / [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 образцах каменных столбов, на которые 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 samples of stone pillars, which are affected only by constant and continuous loads in their calculated values with a safety factor of unity, i.e. design regulatory loads.

Испытания проводят на специальном стендовом оборудовании в огневых печах до разрушения образца каменной конструкции. 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 каменных конструкций, не дают необходимой информации о влиянии единичных показателей качества каменной конструкции на ее огнестойкость.The tests are carried out on special bench equipment in fire furnaces until the destruction of the stone structure sample. 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 sized and differently loaded stone structures, do not provide the necessary information about the effect of individual quality indicators of a stone structure on its fire resistance.

Определение огнестойкости каменных столбов со стальными обоймами по единичному показателю качества, например, по толщине, как правило, недооценивает пригодность эксплуатации каменных столбов со стальной обоймой в здании заданной степени огнестойкости. Экономические затраты на проведение испытаний возрастают за счет расходов на возведение образца каменной конструкции по 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 каменных столбов здания. Результаты огневых испытаний единичны и не учитывают разнообразия в закреплении концов каменных столбов (простенков, стен), их фактических размеров, влияния усиления стальной обоймой, условий обогрева опасного сечения испытуемых конструкций.Determination of the fire resistance of stone pillars with steel clips by a single quality indicator, for example, by thickness, as a rule, underestimates the suitability of using stone pillars with a steel clip in a building of a given degree of fire resistance. The economic costs of testing increase due to the cost of erecting a sample of a stone structure at the installation site of the heating furnaces and to create a standard thermal regime in them. By the small number of tested samples (2-3 pcs.) It is impossible to judge the actual state of the stone pillars of the building. The results of the fire tests are single and do not take into account the diversity in fixing the ends of the stone pillars (walls, walls), their actual dimensions, the influence of reinforcement with a steel cage, the conditions for heating a dangerous section of the tested structures.

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в установлении показателей пожароопасности здания в части гарантированной длительности сопротивления каменных столбов со стальной обоймой в условиях стандартного пожара; в определении фактических пределов огнестойкости каменных столбов, усиленных стальной обоймой, при проектировании, строительстве, реконструкции и/или эксплуатации здания; в снижении экономических затрат при испытании каменных конструкций на огнестойкость.The invention consists in the following. The problem to which the claimed invention is directed is to establish fire hazard indicators of a building in terms of the guaranteed duration of resistance of stone pillars with a steel cage in a standard fire; in determining the actual fire resistance limits of stone pillars reinforced with a steel cage during the design, construction, reconstruction and / or operation of a building; in reducing economic costs when testing stone structures for fire resistance.

Технический результат - устранение огневых испытаний каменной конструкции, усиленной стальной обоймой, в здании или его фрагмента; снижение трудоемкости определения огнестойкости каменных столбов, расширение технологических возможностей определения фактической огнестойкости различно нагруженных каменных столбов, усиленных стальными обоймами любых размеров и возможность сопоставления полученных результатов с испытаниями аналогичных каменных конструкций здания; возможность проведения испытания каменных столбов, простенков и стен со стальными обоймами на огнестойкость без нарушения функционального процесса в здании; снижение экономических затрат на испытание; сохранение эксплуатационной пригодности здания при обследовании и неразрушающих испытаниях каменных столбов; упрощение условий и сокращение сроков испытания каменных столбов на огнестойкость; использование математической полипараметрической зависимости для определения огнестойкости каменных столбов со стальной обоймой; повышение точности и экспрессивности испытания; использование интегральных конструктивных параметров для определения огнестойкости каменных конструкций и упрощение математического описания процесса термического сопротивления нагруженных каменных столбов со стальной обоймой; повышение достоверности результатов испытаний группы однотипных каменных столбов; уточнение единичных показателей качества каменных столбов со стальной обоймой, влияющих на их огнестойкость; возможность определения гарантированного предела огнестойкости каменных столбов, простенков и стен, усиленных обоймами, по конструктивным параметрам.EFFECT: elimination of fire tests of a stone structure reinforced with a steel cage in a building or its fragment; reducing the complexity of determining the fire resistance of stone pillars, expanding the technological capabilities of determining the actual fire resistance of variously loaded stone pillars reinforced with steel clips of any size and the possibility of comparing the results with tests of similar stone building structures; the ability to test stone pillars, walls and walls with steel clips for fire resistance without disturbing the functional process in the building; reduction in economic costs of testing; maintaining the serviceability of the building during the examination and non-destructive testing of stone pillars; simplification of conditions and shortening of the test time of stone pillars for fire resistance; the use of mathematical polyparametric dependence to determine the fire resistance of stone pillars with a steel clip; increased accuracy and expressiveness of the test; the use of integral structural parameters to determine the fire resistance of stone structures and the simplification of the mathematical description of the process of thermal resistance of loaded stone pillars with a steel cage; increasing the reliability of the test results of the group of the same type of stone pillars; clarification of individual quality indicators of stone pillars with a steel cage, affecting their fire resistance; the ability to determine the guaranteed fire resistance of stone pillars, piers and walls reinforced with clips, by structural parameters.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе определения огнестойкости каменных столбов со стальной обоймой путем испытания, включающем проведение технического осмотра, установление вида кладки, марок кирпича, камня и раствора кладки, выявление условий опирания и крепления каменных столбов, испытание каменных столбов без разрушения, с использованием комплекса единичных показателей качества каменных столбов, назначение числа и места расположения контрольных участков; инструментальные измерения геометрических размеров каменных столбов в опасных сечениях, выявление прочности камня и раствора, определение размеров и формы камней, площади сечения кладки; выявление схемы нагрева опасных сечений каменных столбов при пожаре; определение показателя термодиффузии кладки в условиях пожара; нахождение временного сопротивления сжатию кладки; выявление величины нормативной нагрузки на каменные столбы при испытании на огнестойкость и величины интенсивности силовых напряжений в опасных сечениях, определение времени наступления предельного состояния по огнестойкости каменных столбов под нормативной нагрузкой, особенность заключается в том, что технический осмотр дополняют инструментальными измерениями геометрических размеров стальной обоймы в опасных сечениях каменных столбов, измерениями размеров поперечных сечений уголковых стержней и поперечных планок стальной обоймы, шага поперечных планок, выявляют условия передачи испытательной нагрузки на стальную обойму, состояние кладки, устанавливают классы по прочности стали уголковых стержней и поперечных планок; выявляют марку и вид строительного раствора, нанесенного на стальную обойму, находят показатели термодиффузии для строительного раствора и стали, толщину растворного покрытия уголковых стержней стальной обоймы, степень огнезащиты стальной обоймы строительным раствором, время сопротивления огневому воздействию стальной обоймы без растворного покрытия; выявляют расчетное сопротивление стали на сжатие и растяжение, устанавливают нагрузку, воспринимаемую стальной обоймой, интенсивность напряжений в поперечном сечении уголковых стержней стальной обоймы, и, используя полученные единичные показатели качества каменных столбов со стальной обоймой, вычисляют предел огнестойкости по потере несущей способности F_u(R) мин, по алгебраической формуле (1)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 stone pillars with a steel cage by testing, including technical inspection, establishing the type of masonry, grades of brick, stone and masonry mortar, identifying the conditions of support and fastening of stone pillars, testing of stone pillars without destruction, using a set of individual quality indicators of stone pillars, the appointment of the number and location of control plots; instrumental measurements of the geometric dimensions of stone pillars in dangerous sections, identifying the strength of stone and mortar, determining the size and shape of stones, the cross-sectional area of the masonry; identification of the heating pattern of dangerous sections of stone pillars in case of fire; determination of the thermal diffusion of masonry in a fire; finding temporary resistance to masonry compression; identification of the normative load on the stone poles during the fire test and the intensity intensity of power stresses in dangerous sections, determination of the time of the onset of the ultimate state of fire resistance of stone pillars under the normative load, the peculiarity is that technical inspection is supplemented by instrumental measurements of the geometric dimensions of the steel cage in dangerous cross-sections of stone pillars, measurements of cross-sectional dimensions of corner rods and cross-sections of steel wallpaper we, the step of the transverse slats, identify the conditions for the transfer of the test load to the steel cage, the condition of the masonry, establish the strength classes of steel of the corner rods and transverse slats; identify the brand and type of mortar deposited on the steel cage, find the thermal diffusion indicators for the mortar and steel, the thickness of the mortar coating of the corner rods of the steel cage, the degree of fire protection of the steel cage with mortar, the resistance time to the fire effect of the steel cage without mortar coating; identify the estimated steel resistance to compression and tension, set the load perceived by the steel cage, the stress intensity in the cross section of the corner rods of the steel cage, and using the obtained unit quality indices of stone posts with a steel cage, calculate the fire resistance by the loss of bearing capacity F _{u (R )} min, according to the algebraic formula (1)

где F_u(R) - предел огнестойкости каменного столба со стальной обоймой по несущей способности, мин; τ_u,_co - время сопротивления огневому воздействию стальной обоймы, покрытой строительным раствором до потери ею несущей способности, мин;where F _{u (R} ) is the fire resistance of a stone pillar with a steel cage in terms of bearing capacity, min; τ _u , _co is the time of resistance to the fire effect of a steel cage coated with a mortar until it loses its bearing capacity, min;

τ_u,kk - время сопротивления огневому воздействию остова каменного столба до потери несущей способности, мин.;τ _{u, kk} - time of resistance to fire impact of the skeleton of a stone pillar until loss of bearing capacity, min .;

при этом τ_u,_co определяют по полипараметрической зависимости (2)

in this case, τ _u , _{co are} determined by the polyparametric dependence (2)

где τ_u,со - время сопротивления огневому воздействию до потери несущей способности стальной обоймы, покрытой строительным раствором, мин; J_σs - интенсивность силовых напряжений в сечении уголковых стержней стальной обоймы; С - степень огнезащиты стальной обоймы строительным раствором, определяемая по математическому выражению (3)where τ _{u, co} is the time of resistance to fire exposure until the loss of the bearing capacity of the steel cage coated with mortar, min; J _σs is the intensity of power stresses in the cross section of the corner rods of the steel cage; C is the degree of fire protection of the steel holder with a mortar, determined by the mathematical expression (3)

где m_o - показатель условий нагрева уголкового стержня стальной обоймы при двухсторонней подводке тепла к нему в условиях огневого испытания; δ_o,min - минимальная толщина покрытия уголкового стержня стальной обоймы строительным раствором, мм; D_ar- показатель термодиффузии для растворного покрытия уголковых стержней стальной обоймы, мм²/мин.where m _o - an indicator of the heating conditions of the corner rod of the steel cage with two-way supply of heat to it in the conditions of the fire test; δ _{o, min} - the minimum coating thickness of the corner rod of the steel casing with mortar, mm; D _ar is the thermal diffusion index for mortar coating of the corner rods of the steel sleeve, mm ² / min.

τ_us ⁼(10÷15) мин - время сопротивления огневому воздействию стальной обоймы без изоляционного покрытия до потери несущей способности вычисляют по алгебраической формуле (4)τ _us ⁼ (10 ÷ 15) min - the time of resistance to the fire effect of the steel casing without insulation coating until loss of bearing capacity is calculated by the algebraic formula (4)

где T_sr - приведенная толщина металла, см; е=2,718 - натуральное число;where T _sr is the reduced metal thickness, cm; e = 2.718 is a natural number;

интенсивность силовых напряжений в поперечном сечении уголковых стержней стальной обоймы вычисляют по математической зависимости (5)the intensity of power stresses in the cross section of the corner rods of the steel cage is calculated by the mathematical dependence (5)

где J_σs - интенсивность силовых напряжений в поперечном сечении уголковых стержней стальной обоймы; N_p - нормативная нагрузка на каменные столбы со стальной обоймой в условиях огневого испытания, кН; N_k - нагрузка, воспринимаемая каменными столбами без учета усиления стальной обоймой, кН; A_s′ - площадь поперечного сечения уголковых стержней стальной обоймы, см²; R_sω - расчетное сопротивление на сжатие стали уголковых стержней стальной обоймы, МПа;where J _σs is the intensity of power stresses in the cross section of the corner rods of the steel cage; N _p - the standard load on the stone poles with a steel cage in the conditions of the fire test, kN; N _k is the load perceived by the stone pillars without taking into account the reinforcement with a steel cage, kN; A _s ′ is the cross-sectional area of the corner rods of the steel cage, cm ² ; R _sω - design resistance to compression of steel of the corner rods of the steel cage, MPa;

причем величину нормативной испытательной нагрузки на каменные столбы со стальной обоймой (N_p, кН) вычисляют по математическому выражению (6)

moreover, the value of the standard test load on stone poles with a steel cage (N _p , kN) is calculated by the mathematical expression (6)

где N_p - нормативная нагрузка на каменные столбы со стальной обоймой при испытании на огнестойкость, кН; N_cc - расчетная несущая способность каменных столбов, усиленных стальной обоймой, кН;where N _p is the standard load on the stone poles with a steel cage during the fire test, kN; N _cc is the calculated bearing capacity of stone pillars reinforced with a steel cage, kN;

при этом τ_u,_kk вычисляют по полипараметрической зависимости (7)in this case, τ _u , _kk are calculated by the polyparametric dependence (7)

где τ_u,kk - время сопротивления огневому воздействию остова каменного столба без стальной обоймы, мин; h_min - минимальный геометрический размер поперечного сечения каменного столба, см; J_σo - интенсивность силовых напряжений в опасном сечении каменного столба без стальной обоймы (0,1÷1); m_об - коэффициент условий обогрева поперечного сечения каменного столба, вычисляемый по формуле (8)where τ _{u, kk} is the time of resistance to the fire impact of the skeleton of a stone pillar without a steel clip, min; h _min - the minimum geometric dimension of the cross section of the stone column, cm; J _σo is the intensity of power stresses in a dangerous section of a stone pillar without a steel clip (0.1 ÷ 1); m _about - the coefficient of the conditions for heating the cross section of the stone pillar, calculated by the formula (8)

φ_в - коэффициент продольного изгиба остова каменного столба (0,1÷1); D_kk - показатель термодиффузии для кладки каменного столба, мм²/мин;φ _in - the coefficient of longitudinal bending of the skeleton of the stone pillar (0.1 ÷ 1); D _kk - an indicator of thermal diffusion for masonry stone pillar, mm ² / min;

R_u - временное сопротивление сжатию кладки, МПа.R _u - temporary compressive strength of the masonry, MPa.

J_σo вычисляют по математической зависимости (9)J _{σo is} calculated from the mathematical dependence (9)

где J_σo - интенсивность силовых напряжений в кладке каменного столба без учета стальной обоймы (0,1÷0,95); N_p - нормативная испытательная нагрузка на каменный столб, усиленный стальной обоймой, кН; N_cc - расчетная несущая способность каменного столба, усиленного стальной обоймой, кН; γ_o - коэффициент уровня ответственности каменного столба здания (0,8÷1,1); φ_в вычисляют по математическому выражению (10)where J _σo is the intensity of power stresses in the masonry of the stone pillar without taking into account the steel cage (0.1 ÷ 0.95); N _p - standard test load on a stone pillar reinforced with a steel cage, kN; N _cc is the calculated bearing capacity of a stone pillar reinforced with a steel cage, kN; γ _o - coefficient of the level of responsibility of the stone pillar of the building (0.8 ÷ 1.1); φ _{in is} calculated by mathematical expression (10)

где ξ_к - показатель деформативности кладки, который для прямоугольного сечения каменных столбов вычисляют по математическому выражению (11)where ξ _k is the masonry deformability index, which for a rectangular section of stone pillars is calculated by the mathematical expression (11)

где α - упругая характеристика неармированной кладки (табл. 15 СНиП II-22);where α is the elastic characteristic of unreinforced masonry (table. 15 SNiP II-22);

h_min ^_ минимальный геометрический размер прямоугольного поперечного сечения каменных столбов, см; L_o - расчетная высота каменных столбов, см.h _min ^{_ the} minimum geometric size of the rectangular cross section of stone pillars, cm; L _o - the estimated height of the stone pillars, see

Разрушающую нагрузку каменной конструкции без учета усиления стальной обоймой в условиях огневого испытания (N_u, кН) вычисляют по математическому выражению (12)The breaking load of the stone structure without taking into account the reinforcement of the steel cage under the conditions of the fire test (N _u , kN) is calculated by the mathematical expression (12)

где ψ - коэффициент, учитывающий эксцентриситет (е₀) приложения нагрузки (формула (74), с. 32 [6]): ψ=1-2- e₀/h;where ψ is a coefficient taking into account the eccentricity (e ₀ ) of the load application (formula (74), p. 32 [6]): ψ = 1-2-e ₀ / h;

φ_в - коэффициент продольного изгиба сжатой каменной конструкции; m_k -коэффициент условия работы кладки каменной конструкции (для кладки с трещинами m_k=0,7); R - расчетное сопротивление сжатию каменной кладки, МПа; А - площадь поперечного сечения остова каменной конструкции, см².φ _in - the coefficient of longitudinal bending of the compressed stone structure; m _{k is the} coefficient of the working conditions of the masonry of a stone structure (for masonry with cracks m _k = 0.7); R is the calculated compressive strength of the masonry, MPa; And - the cross-sectional area of the skeleton of a stone structure, cm ² .

За единичные показатели качества каменных столбов со стальной обоймой, влияющих на величину предела огнестойкости, принимают: геометрические размеры опасного сечения, высоту и размеры сторон поперечного сечения столба, условия опирания столбов на основание, толщину швов кладки; временное сопротивление сжатию неармированной кладки, процент поперечного армирования соединительными планками стальной обоймы по объему кладки, класс стали по прочности на сжатие и растяжение, нормативное сопротивление строительной стали в стальной обойме; упругую характеристику неармированной кладки, параметры продольного изгиба каменных столбов, показатели влажности, плотности, теплопроводности и удельной теплоемкости неармированной кладки, показатели термодиффузии материалов кладки и стальной обоймы; величину нормативной нагрузки на каменные столбы при испытании на огнестойкость, величину интенсивности силовых напряжений в их опасных сечениях.For individual quality indicators of stone pillars with a steel cage, affecting the value of the fire resistance limit, take: the geometric dimensions of the hazardous section, the height and dimensions of the sides of the cross section of the column, the conditions for the pillars to support the base, the thickness of the masonry joints; temporary compressive strength of unreinforced masonry, percentage of transverse reinforcement by connecting plates of a steel cage by volume of masonry, steel class by compressive and tensile strength, standard resistance of structural steel in a steel cage; the elastic characteristics of unreinforced masonry, the parameters of the longitudinal bending of stone pillars, indicators of humidity, density, thermal conductivity and specific heat of unreinforced masonry, indicators of thermal diffusion of masonry materials and steel cage; the value of the standard load on the stone pillars during the fire test, the magnitude of the intensity of power stresses in their dangerous sections.

Неразрушающие испытания проводят для группы однотипных каменных столбов со стальными обоймами различая между прочностью кладки и текучестью стали которых обусловлены главным образом случайным фактором.Non-destructive tests are carried out for a group of the same type of stone pillars with steel holders, distinguishing between the strength of the masonry and the fluidity of the steel which are caused mainly by a random factor.

Число испытаний n_ис единичного показателя качества однотипных каменных столбов со стальными обоймами, при вероятности результата 0,95 и погрешности 5%, принимают по алгебраической формуле (13)The number of tests n _{and a} single quality indicator of the same type of stone pillars with steel clips, with a probability of a result of 0.95 and an error of 5%, is taken according to the algebraic formula (13)

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

Схему обогрева поперечных сечений испытуемых каменных столбов со стальной обоймой в условиях стандартного огневого испытания определяют в зависимости от фактического расположения частей здания.The heating pattern of the cross sections of the test stone pillars with a steel cage under the standard fire test is determined depending on the actual location of the building parts.

В случае, когда все единичные показатели качества каменных столбов со стальными обоймами, при М боле 9 шт., находятся в контрольных пределах, минимальное целое число столбов в выборке по плану сокращенных испытаний М_мин, шт., назначают из условия (14)In the case when all the individual quality indicators of stone pillars with steel holders, with M more than 9 pcs., Are within the control limits, the minimum integer number of columns in the sample according to the plan of shortened tests M _min , pcs., Is assigned from condition (14)

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 каменных столбов со стальными обоймами выходит за границы контрольных пределов, минимальное число столбов в выборке по норме вычисляют по алгебраической формуле (15)

In the case when at least one of the single quality indicators of stone pillars with steel holders goes beyond the control limits, the minimum number of pillars in the sample is calculated according to the norm using the algebraic formula (15)

В случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества каменных столбов со стальными обоймами выходит за границы допустимых пределов или М≤5 шт., неразрушающему испытанию подвергают все однотипные каменные столбы здания поштучно.In the case when at least one of the single quality indicators of stone pillars with steel clips exceeds the limits of permissible limits or M≤5 pcs, all the same type of stone pillars of a building are subjected to non-destructive testing individually.

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 каменных столбов со стальной обоймой, существующего здания и замена их на неразрушающие испытания снижает трудоемкость определения их огнестойкости, расширяет технологические возможности выявления фактической огнестойкости различно нагруженных каменных столбов (простенков, стен, усиленных стальными обоймами), любых размеров, дает возможность проведения испытания каменных столбов на огнестойкость без нарушения функционального процесса обследуемого здания, а так же сопоставления полученных результатов со стандартными испытаниями аналогичных каменных столбов со стальными обоймами и сохранения эксплуатационной пригодности обследуемого здания без нарушения несущей способности его конструкций в процессе испытания. Следовательно, условия испытания каменных столбов, усиленных стальными обоймами на огнестойкость значительно упрощены.The elimination of fire tests of stone pillars with a steel cage, the existing building and replacing them with non-destructive tests reduces the complexity of determining their fire resistance, extends the technological possibilities of detecting the actual fire resistance of variously loaded stone pillars (walls, walls reinforced with steel cages), of any size, makes it possible to test stone pillars for fire resistance without disturbing the functional process of the building under examination, as well as comparing the results with standard tests of similar stone pillars with steel holders and maintaining the serviceability of the building under examination without disturbing the bearing capacity of its structures during the test. Therefore, the test conditions of stone pillars reinforced with steel clips for fire resistance are greatly simplified.

Снижение экономических затрат на проведение испытания предусматривают за счет уменьшения расходов на возведение специальных печей и огневые испытания образцов конструкций. Применение математического описания процесса сопротивления каменных столбов со стальной обоймой стандартному огневому испытанию и использование построенных математических полипараметрических зависимостей повышает точность и экспрессивность оценки их огнестойкости.Reducing the economic costs of testing include reducing the cost of erecting special furnaces and fire testing of structural samples. The use of a mathematical description of the resistance of stone pillars with a steel cage to a standard fire test and the use of constructed mathematical polyparametric dependences increases the accuracy and expressiveness of their fire resistance assessment.

Применение полипараметрических зависимостей (2) и (3) удобно вследствие простоты и возможности решения обратных задач огнестойкости каменных столбов, усиленных стальными обоймами, и применения метода подбора переменных значений их конструктивных параметров.The use of polyparametric dependencies (2) and (3) is convenient because of the simplicity and the possibility of solving the inverse problems of fire resistance of stone pillars reinforced with steel clips, and the application of the method of selecting variable values of their design parameters.

В предложенном техническом решении предусматривают проведение испытаний не одной, а группы однотипных каменных столбов. Это позволяет в 5-10 раз увеличить число испытываемых конструкций и повысить достоверность результатов испытаний и технического осмотра здания. Определение огнестойкости каменных столбов только по одному показателю качества, например, по толщине сечения, приводит, как правило, к недооценке их предела огнестойкости, поскольку влияние на него вариаций единичных показателей качества каменных столбов имеют различные знаки, и снижение огнестойкости за счет одного показателя может быть компенсировано другими. Вследствие этого в предложенном способе оценку огнестойкости каменных столбов предусматривают не по одному показателю, а по комплексу единичных показателей их качества. Это позволяет более точно учесть реальный ресурс огнестойкости каменных столбов со стальными обоймами.The proposed technical solution provides for testing not one, but groups of the same type of stone pillars. This allows you to 5-10 times increase the number of tested structures and increase the reliability of the test results and technical inspection of the building. Determining the fire resistance of stone pillars by only one quality indicator, for example, by section thickness, leads, as a rule, to underestimating their fire resistance limit, since the influence of variations of individual quality indicators of stone pillars on it has different signs, and a decrease in fire resistance due to one indicator can be offset by others. As a result, in the proposed method, the assessment of the fire resistance of stone pillars is provided not for one indicator, but for a set of individual indicators of their quality. This allows you to more accurately take into account the real fire resistance of stone pillars with steel clips.

Уточнен комплекс единичных показателей качества каменных конструкций, влияющих на их пределы огнестойкости, определяемых неразрушающими испытаниями. Уточнено минимальное число неразрушающих испытаний единичного показателя качества каменных столбов со стальными обоймами. Принятая величина выборки из общего числа однотипных каменных столбов здания обеспечивает достоверность, снижает сроки и трудоемкость проведения испытаний.The complex of individual quality indicators of stone structures that affect their fire resistance limits, determined by non-destructive tests, has been clarified. The minimum number of non-destructive tests of a single quality indicator of stone pillars with steel holders has been clarified. The accepted sample size from the total number of the same type of stone pillars of the building provides reliability, reduces the time and complexity of testing.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены каменный столб со стальной обоймой; схемы приложения нормативной (силовой) нагрузки (Nρ, кН) и температурного воздействия (t,°C) в условиях стандартного огневого испытания; продольное сечение 1-1 (фиг. 1), поперечное сечение 2-2 (фиг. 2) и 3-3 (фиг. 3): 1 - остов кирпичного столба; 2 - уголковые стержни стальной обоймы; 3 - поперечные планки стальной обоймы; 4 - сварные швы; 5 - металлическая сетка; 6 - защитный слой строительного раствора; 7 - точка приложения силовой нагрузки в плане сечения; 8 - нормативная (силовая) нагрузка при испытании конструкции на огнестойкость; 9 - центр тяжести (ЦТ) поперечного сечения каменной конструкции; 10 - эксцентриситет продольной силы относительно ЦТ сечения (е₀, мм); 11 - направление действия температуры стандартного огневого испытания - t_cт,°С.In FIG. 1, 2 and 3 depict a stone pillar with a steel cage; schemes for the application of normative (power) load (Nρ, kN) and temperature exposure (t, ° C) in the conditions of a standard fire test; longitudinal section 1-1 (Fig. 1), cross section 2-2 (Fig. 2) and 3-3 (Fig. 3): 1 - skeleton of a brick pillar; 2 - corner rods of a steel holder; 3 - transverse planks of steel cage; 4 - welds; 5 - metal mesh; 6 - a protective layer of mortar; 7 - point of application of power load in terms of section; 8 - standard (power) load when testing the design for fire resistance; 9 - the center of gravity (CT) of the cross section of the stone structure; 10 - eccentricity of the longitudinal force relative to the central section (e ₀ , mm); 11 - direction of action of the temperature standard fire test - t _CT, ° C.

Теплофизические характеристики строительных материалов для каменных кладок, включая значения D_кm, мм²/мин, приведены в таблице 1.Thermophysical characteristics of building materials for masonry, including the values of D _km , mm ² / min, are shown in table 1.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного выше технического результата. Последовательность действий способа определения огнестойкости каменных столбов со стальной обоймой здания состоит в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result. The sequence of methods for determining the fire resistance of stone pillars with a steel clip of the building is as follows.

Сначала проводят визуальный осмотр здания. Затем определяют группу однотипных каменных столбов со стальными обоймами и их общее число в ней. Вычисляют величину выборки однотипных каменных конструкций.First, a visual inspection of the building is carried out. Then determine the group of the same type of stone pillars with steel clips and their total number in it. The sample size of the same type of stone structures is calculated.

Назначают комплекс единичных показателей качества каменных столбов (простенков, стен), влияющих на огнестойкость. Выявляют условия закрепления концов и опасные сечения каменных столбов.Assign a complex of individual quality indicators of stone pillars (piers, walls), affecting fire resistance. The conditions for securing the ends and dangerous sections of stone pillars are revealed.

Вычисляют число испытаний единичного показателя качества каменных столбов со стальными обоймами в зависимости от его статистической изменчивости. Затем оценивают единичные показатели качества каменных столбов со стальными обоймами и их интегральные параметры, и, наконец, по ним находят фактический предел огнестойкости испытываемых каменных столбов.The number of tests of a single quality indicator of stone pillars with steel clips is calculated depending on its statistical variability. Then, individual quality indicators of stone pillars with steel holders and their integral parameters are evaluated, and, finally, the actual fire resistance limit of the tested stone pillars is found from them.

Под визуальным осмотром понимают проверку состояния каменных столбов со стальными обоймами, включающую выявление условий закрепления и нагрузки отдельных каменных столбов, определение марки кирпича и раствора, наличие трещин и отколов, минимальный размер толщины каменных столбов, показатели косвенного армирования столбов соединительными планками стальной обоймы (размеры ячеек, шаг планок, процент армирования кладки); класс строительной стали по прочности на сжатие и растяжение; условия обогрева поперечного сечения каменных столбов, простенок стен, показатели термодиффузии неармированной кладки при пожаре, упругую характеристику кладки; величину нормативной нагрузки на каменные столбы при испытании на огнестойкость; условия работы каменной кладки до ее усиления стальной обоймой.Visual inspection means checking the condition of stone pillars with steel holders, including identifying the conditions of fastening and load of individual stone pillars, determining the grade of brick and mortar, the presence of cracks and spalls, the minimum thickness of stone pillars, indicators of indirect reinforcement of pillars with connecting strips of a steel holder (cell sizes , step strips, percentage of reinforcement of masonry); class of structural steel in compressive and tensile strength; conditions for heating the cross section of stone pillars, wall walls, indicators of thermal diffusion of unreinforced masonry in case of fire, elastic characteristic of the masonry; the value of the standard load on the stone pillars during the fire test; working conditions of masonry until it is reinforced with a steel cage.

В процессе осмотра определяют группы однотипных элементов конструкций. Под группой элементов каменных конструкций в здании понимают однотипные каменные столбы, простенки, стеньг со стальными обоймами, изготовленные и возведенные в сходных технологических условиях и находящихся в подобных условиях эксплуатации.During the inspection, groups of similar structural elements are determined. Under the group of elements of stone structures in a building we mean the same type of stone pillars, walls, walls with steel clips made and erected in similar technological conditions and under similar operating conditions.

14fourteen

Для поверочных расчетов несущей способности каменных столбов со стальной обоймой определяют: высоту и толщину столбов, расстояние между перекрытиями здания, отношение высоты столбов к их толщине; вид опор каменных столбов: жесткие (L₀-0,7·H), упругие; толщину растворного шва под опорами; вид каменной кладки: из кирпича или керамических камней, из бетонных или природных камней; из ячеисто-бетонных камней; тип кладки в зависимости от марки кирпича и камней; группу кладки в зависимости от марки раствора; вид кладки: армированная, неармированная; класс строительной стали уголковых стержней и поперечных планок стальной обоймы, геометрические размеры стальных профилей и пластин, нормативные и расчетные сопротивления сталей на растяжение и сжатие.For verification calculations of the bearing capacity of stone pillars with a steel cage determine: the height and thickness of the posts, the distance between the floors of the building, the ratio of the height of the posts to their thickness; type of supports of stone pillars: rigid (L ₀ -0.7 · H), elastic; the thickness of the mortar seam under the supports; type of masonry: from brick or ceramic stones, from concrete or natural stones; from cellular concrete stones; type of masonry, depending on the brand of brick and stones; masonry group, depending on the brand of solution; type of masonry: reinforced, unreinforced; class of structural steel of corner rods and transverse planks of steel cage, geometric dimensions of steel profiles and plates, standard and calculated tensile and compression resistance of steel.

Минимальное целое число конструкций в выборке по плану нормальных или сокращенных испытаний назначают из условий (14 и 15).The minimum integer number of structures in the sample according to the plan of normal or reduced tests is assigned from the conditions (14 and 15).

Пример 1. При числе однотипных каменных столбов в группе М=100 шт., число испытуемых принимают по норме М_н=5+М^0,5=5+100^0,5=15 шт., по сокращенному плану М_мин=0,3·(15+М⁰′⁵)=0,3·(15+100⁰⁵)≅8 _шт. Example 1. With the number of the same type of stone pillars in the group M = 100 pcs., The number of subjects is taken according to the norm M _n = 5 + M ^0.5 = 5 + 100 ^0.5 = 15 pcs., According to the shortened plan M _min = 0, 3 · (15 + M ⁰ ′ ⁵ ) = 0.3 · (15 + 100 ⁰⁵ ) ≅ 8 _pcs.

При числе каменных столбов в группе М≤5, их проверяют поштучно.When the number of stone pillars in the group M≤5, they are checked individually.

Число и место расположения участков, в которых определяют показатели качества каменных столбов, определяют так. В каменных столбах, имеющих одно опасное сечение, участки располагают только в этом сечении. В каменных столбах, 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 the quality indicators of stone pillars are determined are determined as follows. In stone pillars having one dangerous section, sections are located only in this section. In stone pillars 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 каменных столбов со стальными обоймами, определяющих огнестойкость, относятся: геометрические размеры столбов и минимальные размеры толщины опасного сечения; условия опирания и обогрева столбов, величина коэффициента продольного изгиба; прочность каменной кладки на сжатие, влажность, плотность, теплопроводность и теплоемкость в естественных условиях; показатель термодиффузии каменной кладки и строительного раствора в условиях пожара; процент косвенного армирования каменной кладки; интенсивность напряжений в опасном сечении; толщина покрытия стальной обоймы строительным раствором.The main single quality indicators of stone pillars with steel holders that determine fire resistance include: the geometric dimensions of the pillars and the minimum dimensions of the thickness of the dangerous section; conditions of support and heating of the pillars, the value of the coefficient of longitudinal bending; masonry compressive strength, humidity, density, thermal conductivity and heat capacity in natural conditions; an indicator of thermal diffusion of masonry and mortar in a fire; percentage of indirect masonry reinforcement; stress intensity in a dangerous section; coating thickness of steel casing with mortar.

Проверяемыми геометрическими размерами являются: минимальный размер толщины столбов и их высота. Опасные сечения каменных столбов назначают в местах наибольших моментов от действия нормативной нагрузки при испытаниях на огнестойкость, с учетом изменения величины коэффициента продольного изгиба столбов по их высоте (длине). Размеры стен проверяют с точностью ±1 мм; ширину трещин - с точностью до 0,05 мм; толщину уголковых стержней и соединительных планок - с точностью 0,1 мм. Проверку прочности строительной стали кирпича, камней и раствора каменных конструкций, включенных в выборку или проверяемых поштучно, производят неразрушающими испытаниями с применением механических и ультразвуковых приборов [1, с.31-38]. Показатели термодиффузии каменной кладки и строительного раствора в условиях теплового воздействия определяют при 450°С. Для расчета интегрального его параметра определяют плотность каменной кладки и строительного раствора в естественном состоянии, их влажность, а так же коэффициент теплопроводности и удельную теплоемкость кладки при 450°С.Checked geometric dimensions are: the minimum size of the thickness of the posts and their height. Dangerous sections of stone pillars are assigned in places of greatest moments from the action of the normative load during fire tests, taking into account changes in the coefficient of longitudinal bending of the pillars along their height (length). The dimensions of the walls are checked with an accuracy of ± 1 mm; crack width - with an accuracy of 0.05 mm; the thickness of the corner rods and connecting strips - with an accuracy of 0.1 mm. Strength testing of building steel of brick, stones and mortar of stone structures included in the sample or checked individually, is carried out by non-destructive tests using mechanical and ultrasonic devices [1, p.31-38]. The thermal diffusion of masonry and mortar under thermal exposure is determined at 450 ° C. To calculate its integral parameter, the density of masonry and mortar in the natural state, their moisture content, as well as the coefficient of thermal conductivity and specific heat of the masonry at 450 ° C are determined.

Используя полученные параметры J_σs; m_o; δ_o,min; D_ar, мм²/мин; τ_us, мин, - по полипараметрической зависимости (2) вычисляют время сопротивления огневому воздействию стальной обоймы - τ_u,_со, мин.Using the obtained parameters J _σs ; m _o ; δ _{o, min} ; D _ar , mm ² / min; τ _us , min, - using the polyparametric dependence (2) calculate the time of resistance to the fire effect of the steel cage - τ _u , _s , min.

Используя параметры m_oδ; k_oп; φ_в; h_min, мм; J_σo; D_kk, мм²/мин; R_su, МПа; по полипараметрической зависимости (8) находят время сопротивления огневому воздействию остова каменного столба после выведения из работы стальной обоймы, τ_u,_kk, мин.Using the parameters m _oδ ; k _op ; φ _in ; h _min , mm; J _σo ; D _kk , mm ² / min; R _su , MPa; using the polyparametric dependence (8), they find the time of resistance to the fire impact of the skeleton of the stone pillar after removing the steel cage from the work, τ _u , _kk , min.

Предел огнестойкости каменных столбов по потере несущей способности F_u(R), мин, вычисляют как сумму величин (τ_u,_co+τ_u,_kk).The fire resistance of stone pillars by the loss of bearing capacity F _{u (R)} , min, is calculated as the sum of the quantities (τ _u , _co + τ _u , _kk ).

Пример 2. Определение огнестойкости каменного столба со стальной обоймой. Исходные данные: Условия огневого испытания принимают по ГОСТ 30247.0-94; уровень ответственности конструкций здания повышенный - γ_o=1,1 (закон ФЗ №384-2010); размеры поперечного сечения остова кирпичного столба b×h_min=54×54 см; площадь сечения А=0,54²=0,292·10³ см²; коэффициент условий обогрева сечения столба при 4-сторонней подводке тепла (Р=Р_об); коэффициент m_об=(Р/Р_o)^1,2=1; расчетная высота столба L₀=H=480 см; вид и марка силикатного кирпича М-100, марка раствора М-50.Example 2. Determination of fire resistance of a stone pillar with a steel cage. Initial data: The conditions of the fire test are taken in accordance with GOST 30247.0-94; the level of responsibility of the building structures is increased - γ _o = 1.1 (law Federal Law No. 384-2010); the cross-sectional dimensions of the skeleton of a brick pillar b × h _min = 54 × 54 cm; sectional area A = 0.54 ² = 0.292 · 10 ³ cm ² ; the coefficient of the conditions for heating the cross section of the column with 4-sided heat supply (P = P _about ); coefficient m _about = (P / P _o ) ^1,2 = 1; design column height L ₀ = H = 480 cm; type and brand of silicate brick M-100, brand of mortar M-50.

Расчетное сопротивление сжатию кладки R=l,5 МПа (табл. 2 СНиП II-22); временное сопротивление кладки сжатию R_u=2·R=2·1,5=3 МПа.The estimated compressive resistance of the masonry is R = l, 5 MPa (Table 2 SNiP II-22); temporary masonry resistance to compression R _u = 2 · R = 2 · 1,5 = 3 MPa.

Уголковые стержни стальной обоймы из строительной стали С 245 в виде продольных уголков 4^L - 50×50×5 мм площадь сечения уголковых стержней A′_s=4·4,8=19,2 см²; расчетное сопротивление на сжатие стали уголков R_sc=240 МПа (при передачи нагрузки на стальную обойму с двух сторон); толщина огнезащиты строительным раствором δ₀=35 мм; поперечные планки стальной обоймы - полоса сечением 30×8 мм; A_s=2,4 см², сталь С 235; процент косвенного армирования µ_х=0,35%; шаг планок S=35cm; расчетное сопротивление планок стальной обоймы R_sω=230 МПа. Упругая характеристика неармированной кладки α=750 (табл. 15 СНиП II-22 [6]).The angled rods steel cage construction of steel C in 245 parts of 4 as longitudinal ^L - 50 × 50 × 5 mm section of corner bars A 'area _s = 4 x 4.8 = 19.2 cm ^2; design resistance to compression of steel of corners R _sc = 240 MPa (when transferring the load to the steel cage from two sides); the thickness of the fire protection mortar δ ₀ = 35 mm; transverse planks of a steel cage - a strip with a section of 30 × 8 mm; A _s = 2.4 cm ² , steel C 235; the percentage of indirect reinforcement µ _x = 0.35%; stride pitch S = 35cm; the design resistance of the straps of the steel casing R _sω = 230 MPa. The elastic characteristic of unreinforced masonry α = 750 (tab. 15 SNiP II-22 [6]).

Показатель деформативности кладки вычисляют по формуле (12)The masonry deformability index is calculated by the formula (12)

ξ_k=0,75·α·(h_min/L₀)2=0,75·750·(54/480)²=7,12.ξ _k = 0.75 · α · (h _min / L ₀ ) 2 = 0.75 · 750 · (54/480) ² = 7.12.

Коэффициент продольного изгиба кирпичного столба вычисляют по формуле (11)The coefficient of longitudinal bending of a brick pillar is calculated by the formula (11)

φ_в=ξ_k/ξ_k+1)=7,12/8,12=0,877.φ _in = ξ _k / ξ _k +1) = 7.12 / 8.12 = 0.877.

Нормативная нагрузка при испытании на огнестойкость Nρ, кН, приложена с эксцентриситетом e₀=5 см, следовательно:The standard load when tested for fire resistance Nρ, kN, is applied with an eccentricity e ₀ = 5 cm, therefore:

ψ=1-2·e₀/h_min=1-2·5/54=0,815; n=1-4·е₀/h_min=1-4·5/54=0,63.ψ = 1-2 · e ₀ / h _min = 1-2 · 5/54 = 0.815; n = 1-4 · e ₀ / h _min = 1-4 · 5/54 = 0.63.

Коэффициент влияния длительного воздействия нагрузки rn_g=l; коэффициент вида материала каменной кладки k=0,8; коэффициент условий работы кладки с трещинами m_k=0,7; коэффициент условий опирания столба на основание k_оп=0,75.The coefficient of influence of long-term exposure to the load rn _g = l; the coefficient of the type of masonry material k = 0.8; coefficient of masonry working conditions with cracks m _k = 0.7; the coefficient of the conditions of support of the column on the base k _op = 0.75.

Расчетную несущую способность кирпичного столба со стальной обоймой вычисляют по формуле (71) [6]The estimated bearing capacity of a brick pillar with a steel cage is calculated by the formula (71) [6]

N_cc=ψ·φ_в·[(m_k·R+{2,5µ}/{l+2,5·µ}·{n₁·R_sω)}/100)·A+R_sc·A′_s]=0,815·0,877·[(0,7·1,5+{2,5·0,35}/{1+2,5·0,35}·{0,63·230}/100·0,292+240·19,2·10^-4]·10³=820,3 кН.N _cc = ψ · φ _in · [(m _{k ·} R + {2,5µ} / {l + 2,5 · µ} · {n ₁ · R _sω) } / 100) · A + R _{sc ·} A ′ _s ] = 0.815 · 0.877 · [(0.7 · 1.5 + {2.5 · 0.35} / {1 + 2.5 · 0.35} · {0.63 · 230} / 100 · 0.292 + 240 · 19.2 · 10 ^-4 ] · 10 ³ = 820.3 kN.

Нормативную нагрузку на кирпичный столб со стальной обоймой при испытании на огнестойкость вычисляют по алгебраической формуле (6)The standard load on a brick pillar with a steel cage when tested for fire resistance is calculated by the algebraic formula (6)

N_ρ=k_f·N_ss≈0,7·820,3=574,24 кН.N _ρ = k _f · N _ss ≈0.7 · 820.3 = 574.24 kN.

Нагрузку, воспринимаемую остовом каменного столба (без учета усиления стальной обоймой) вычисляют по алгебраической формуле (7)The load perceived by the skeleton of the stone pillar (excluding the reinforcement with a steel cage) is calculated by the algebraic formula (7)

N_u=ψ·φ_в·m_k·R·A=0,815·0,877·0,7·l,5·0,292·10³=219 кН (22,2 mc).N _u = ψ · φ _in · m _{k ·} R · A = 0.815 · 0.877 · 0.7 · l, 5 · 0.292 · 10 ³ = 219 kN (22.2 mc).

Интенсивность силовых напряжений в поперечном сечении уголковых стержней стальной обоймы вычисляют по формуле (5)The intensity of power stresses in the cross section of the corner rods of the steel cage is calculated by the formula (5)

J_σs=(N_ρ-N_k)/(A′_s·R_sc)·10^-1=(574,24-218,7)/(19,2·240)·10^-1=0,771.J _σs = (N _ρ -N _k ) / (A _s · R _sc ) · 10 ^-1 = (574.24-218.7) / (19.2 · 240) · 10 ^-1 = 0.771.

Время сопротивления уголковых стержней без изоляционного покрытия вычисляют по алгебраической формуле (4)The resistance time of the corner rods without insulation coating is calculated by the algebraic formula (4)

τ_us=110·[(1-J_σs)^1/2-0,5]+6·T_sr=110·[(l-0,771)^1/2-0,5]+6·0,5=27,6 мин.τ _us = 110 · [(1-J _σs ) ^1/2 -0.5] + 6 · T _sr = 110 · [(l-0.771) ^1/2 -0.5] + 6 · 0.5 = 27 6 minutes

Степень огнезащиты уголковых стержней стальной обоймы строительным раствором (m_o=0,5; δ_0,мин ⁼35 мм; D_pac=20,l мм²/мин) вычисляют по формуле (3)The degree of fire protection of the corner rods of the steel holder with a mortar (m _o = 0.5; δ _{0, min} ⁼ 35 mm; D _pac = 20, l mm ² / min) is calculated by the formula (3)

C=l,4·m_o·δ₀,_min/D_pac ^0,8=l,4·0,5·35/20,1^0,8=2,22.C = l, 4 · m _o · δ ₀ , _min / D _pac ^0.8 = l, 4 · 0.5 · 35 / 20.1 ^0.8 = 2.22.

Время сопротивления огневому воздействию стальной обоймы, покрытой строительным раствором, вычисляют по формуле (2)The time of resistance to the fire effect of a steel cage coated with a mortar is calculated by the formula (2)

τ_u,_со=48·(1-J_σs)³·e^c+σ_u,s=48·(l-0,771)³·e^2,22+27,6=32,87 мин.τ _u , _co = 48 · (1-J _σs ) ³ · e ^c + σ _{u, s} = 48 · (l-0.771) ³ · ^2.22 + 27.6 = 32.87 min.

Интенсивность напряжений в опасном сечении остова каменного столба здания повышенного уровня ответственности (γ₀=1,1) после выхода из работы стальной обоймы вычисляют по формуле (10)The stress intensity in the dangerous section of the stone pillar of the building of the high responsibility level (γ ₀ = 1,1) after the steel cage is out of operation is calculated by the formula (10)

J_σo=N_ρ/(N_cc·γ₀)=574,24/(820,3·1,1)=0,636.J _σo = N _ρ / (N _cc γ ₀ ) = 574.24 / (820.3 1.1) = 0.636.

При величине показателя термодиффузии для каменной кладки из силикатного кирпича (плотностью γ=1800 кг/м³) равной D_kk=24,l мм²/мин, время сопротивления огневому воздействию остова каменного столба без учета усиления стальной обоймой вычисляют по формуле (7)When the thermal diffusion index for masonry of silicate brick (density γ = 1800 kg / m ³ ) is equal to D _kk = 24, l mm ² / min, the time of resistance to fire exposure of the core of the stone column without taking into account the reinforcement with a steel cage is calculated by the formula (7)

τ_u,kk ⁼[5·h_min ²(l-J_σо)²·φ_в·k_сил·m_o6]/(D_kk ²·R_u ^0,25)=[5·(540)²·(1-0,636)²·0,877·0,8·1]/(24,1²·3^0,25)=221,6 мин.τ _{u, kk} ⁼ [5 · h _min ² (lJ _σо ) ² · φ _{in ·} k _{forces ·} m _o6 ] / (D _kk ² · R _u ^0.25 ) = [5 · (540) ² · (1- 0.636) ² · 0.877 · 0.8 · 1] / (24.1 ² · 3 ^0.25 ) = 221.6 min.

Предел огнестойкости кирпичного столба, усиленного стальной обоймой, по признаку потери несущей способности в условиях огневого испытания, F_u(R), мин, вычисляют по алгебраической формуле (1)The fire resistance of a brick pillar reinforced with a steel cage, based on the loss of bearing capacity in a fire test, F _{u (R)} , min, is calculated by the algebraic formula (1)

F_u(R)=τ_u,co+τ_u,kk=32,87+221,6=254,5 мин (4,2 ч).F _{u (R)} = τ _{u, co} + τ _{u, kk} = 32.87 + 221.6 = 254.5 min (4.2 h).

Пример 3. Основные исходные данные приняты по примеру 2; продольные уголковые стержни установлены без непосредственной передачи нагрузки на стальную обойму; расчетное сопротивление растяжению для стали С 245 поперечных планок стальной обоймы R_sω=230 МПа; для стали С345 уголковых стержней расчетное сопротивление сжатию R_sc,1=55 МПа.Example 3. The main source data are taken as in example 2; longitudinal angular rods are installed without directly transferring the load to the steel cage; design tensile strength for steel C 245 transverse planks of steel casing R _sω = 230 MPa; for steel C345 corner rods, the calculated compression resistance R _{sc, 1} = 55 MPa.

Расчетную несущую способность кирпичного столба с навесной стальной обоймой вычислим по формуле (71) [6]The calculated bearing capacity of a brick pillar with a hinged steel clip is calculated by the formula (71) [6]

N_cc,₁=ψ·φ_в·[(m_k·R+{2,5·µ}/{l+2,5·µ}·{n₁·R_sω}/100)·A+R_sc,1·A′_s]=0,815·0,877·[(0,7·l,5+{2,5·µ}/{l+2,5·µ}·{0,63·230}/100)·0,292+55·19,2·10^-4]·10³=0,715·(0,504+1056·10^-4)·10³=436 кН=44 mc.N _cc , ₁ = ψ · φ _in · [(m _k · R + {2.5 · µ} / {l + 2.5 · µ} · {n ₁ · R _sω } / 100) · A + R _{sc, 1 _{· A 's] = 0,815 ·}} 0,877 · [(0,7 · l, 5 + {2,5 · μ} / { l + 2,5 · μ} · {0,63 · 230} / 100) · 0.292 + 55 · 19.2 · 10 ^-4 ] · 10 ³ = 0.715 · (0.504 + 1056 · 10 ^-4 ) · 10 ³ = 436 kN = 44 mc.

Нормативная нагрузка на кирпичный столб с навесной стальной обоймой при испытании на огнестойкость:Standard load on a brick pillar with a hinged steel cage during a fire test:

N_ρ,1=0,7·N_cc,₁=0,7·436=305 кН (30,8 mc).N _{ρ, 1} = 0.7 · N _cc , ₁ = 0.7 · 436 = 305 kN (30.8 mc).

Интенсивность силовых напряжений в сечении остова кирпичного столба:The intensity of power stresses in the cross section of the skeleton of a brick pillar:

J_σ0=N_ρ,1(N_cc,_1·γ₀)=305/(436·1,1)=0,636.J _σ0 = N _{ρ, 1} (N _cc , ₁ γ ₀ ) = 305 / (436 1.1) = 0.636.

Навесная стальная обойма, облицованная строительным раствором, является теплоизоляционным слоем для остова каменного столба; толщина слоя строительного раствора:The hinged steel cage, lined with mortar, is a heat-insulating layer for the skeleton of a stone pillar; mortar layer thickness:

δ=δ_o+δ_уг+δ_пл+2·z=25+5+8+2·1=40 мм (4 см);δ = δ _o + δ _yr + δ _pl + 2 · z = 25 + 5 + 8 + 2 · 1 = 40 mm (4 cm);

площадь сечения уголковых стержней и соединительных планок:sectional area of corner rods and connecting strips:

A_s=54·0,8·4+192=173 см²;A _s = 54 · 0.8 · 4 + 192 = 173 cm ² ;

площадь сечения строительного раствора: А_рас=58²-54²=448 см²;cross-sectional area of the mortar: A _ras = 58 ² -54 ² = 448 cm ² ;

площадь сечения остова каменного столба: А=2920 см²;the cross-sectional area of the skeleton of a stone pillar: A = 2920 cm ² ;

суммарная площадь приведенного сечения А_сум=3430 см².the total area of the reduced cross section A _sum = 3430 cm ² .

Приведенную величину показателя термодиффузии для изоляционного покрытия остова столба (материалы стальной обоймы со строительным раствором) вычислим по алгебраической формулеThe reduced value of the thermal diffusion index for the insulating coating of the column core (materials of the steel cage with mortar) is calculated by the algebraic formula

D_u=(A_s·D_s+A_pac·D_pac)/A_pac=(210·461,4+448·20,1)/448=236,4 мм²/мин. _{_{D u = (A s · D}} s + A pac · D pac) / A pac = ( 210 · 448 · 461.4 + 20.1) / 448 = 236.4 mm ² / min.

Приведенная толщина изоляционного покрытия остова кирпичного столба к материалу кладки: δ_r=(δ·D_kk)/D_µ=(40·24,l)/236,4=4 м=0,4 см; следовательно, расчетная толщина остова кирпичного столба:Reduced thickness of the insulation coating of the skeleton of the brick pillar to the masonry material: δ _r = (δ · D _kk ) / D _µ = (40 · 24, l) / 236.4 = 4 m = 0.4 cm; therefore, the estimated thickness of the skeleton of a brick pillar:

H_min=h_min+δ_r=54+0,4=54,4 см.H _min = h _min + δ _r = 54 + 0.4 = 54.4 cm.

Время сопротивления огневому воздействию остова кирпичного столба с навесной стальной обоймой по потере несущей способности вычислим по полипараметрической зависимости (7):The time of resistance to the fire exposure of the skeleton of a brick pillar with a hinged steel clip for the loss of bearing capacity is calculated by the polyparametric dependence (7):

F_u(R)=[5·h_min ² _·(1-J_σ0)²·φ_в·m_обK_сил]/(D_kk ²·R_u ^0,25)=[5·(544)²·(1-0,636)²·0,877·1·0,8]/(24,1²·3^0,25)=180 мин (3 ч).F _{u (R)} = [5 · h _min ² _· (1-J _σ0 ) ² · φ _{in ·} m _about K _forces ] / (D _kk ² · R _u ^0.25 ) = [5 · (544) ² · (1-0.636) ² · 0.877 · 1 · 0.8] / (24.1 ² · 3 ^0.25 ) = 180 min (3 h).

Предложенный способ применен при натурном осмотре каменных столбов жилого здания в г. Самаре. В результате неразрушающих испытаний каменных столбов со стальной обоймой (4 L 50×50×5 мм; С 245; b×h=54,0×54,0 см; µ_к=0,35%; φ_в=0,877; L_o=480 см; N_c=48 кН) - выявлен предел огнестойкости по потери несущей способности F_U(R)=175 мин. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».The proposed method was applied during field inspection of stone pillars of a residential building in Samara. As a result, non-destructive testing stone pillars with a steel cage (4 L 50 × 50 × 5 mm; 245 C; b = h × 54.0 × 54.0 cm; μ _a = 0,35%; φ _in = 0.877; L _o = 480 cm; N _c = 48 kN) - the fire resistance limit for the loss of bearing capacity F _U (R) = 175 min. 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 p. (see p. 16; 34-35).

2. ГОСТ 53309-2009. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования (см. с. 6-9).2. GOST 53309-2009. Buildings and fragments of buildings. The method of full-scale fire tests. General requirements (see p. 6-9).

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

4. ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции.4. GOST 30247.1-94. Building constructions. Test methods for fire resistance. Bearing and enclosing structures.

5. Патент №2357246 RU, МПК-7 G01N 31/38. Способ определения огнестойкости каменных столбов с сетчатым армированием/ Ильин Н.А., Тюрников В.В., Эсмонт СВ.; заяв. СГАСУ 04.05.09; опубл. 10.05.2009, Бюл. №25.5. Patent No. 2357246 RU, IPC-7 G01N 31/38. A method for determining the fire resistance of stone pillars with mesh reinforcement / Ilyin N.A., Turnikov V.V., Esmont SV .; application SSASU 04.05.09; publ. 05/10/2009, bull. Number 25.

6. Каменные и арокаменные конструкции. Пособие по проектированию (к СНиП II-22-81) - М.; 1989. - 150 с.6. Stone and stone structures. Design Manual (for SNiP II-22-81) - M .; 1989 .-- 150 p.

Claims

1. The method of determining the fire resistance of stone pillars with a steel cage by testing, including conducting a technical inspection, establishing the type of masonry, grades of brick, stone and masonry mortar, identifying the conditions of support and fastening of stone pillars, testing stone pillars without destruction, using a set of individual quality indicators stone pillars, the appointment of the number and location of control plots; instrumental measurements of the geometric dimensions of stone pillars in dangerous sections, identifying the strength of stone and mortar, determining the size and shape of stones, the cross-sectional area of the masonry; identification of the heating pattern of dangerous sections of stone pillars in case of fire; determination of the thermal diffusion of masonry in a fire; finding temporary resistance to masonry compression; identifying the normative load on stone poles during the fire test and the intensity intensity of power stresses in dangerous sections, determining the time of the onset of the ultimate state of fire resistance of stone pillars under standard load, characterized in that the technical inspection is supplemented by instrumental measurements of the geometric dimensions of the steel cage in dangerous sections of stone poles, measurements of the cross-sectional dimensions of the corner rods and the transverse planks of the steel cage, step pope echnyh slats detected transmission conditions of test load to the steel cage, the condition of laying, mounted classes in the strength of steel angled rods and transverse slats; identify the brand and type of mortar deposited on the steel cage, find the thermal diffusion indicators for the mortar and steel, the thickness of the mortar coating of the corner rods of the steel cage, the degree of fire protection of the steel cage with mortar, the resistance time to the fire effect of the steel cage without mortar coating; identify the estimated steel resistance to compression and tension, set the load perceived by the steel cage, the stress intensity in the cross section of the corner rods of the steel cage, and using the obtained unit quality indices of stone posts with a steel cage, calculate the fire resistance by the loss of bearing capacity F _{u (R )} minutes on algebraic formula (1)
F _{u (R)} = τ _u , _co + τ _u.kk ;
where F _{u (R)} is the fire resistance of a stone pillar with a steel cage in terms of bearing capacity, min; τ _u , _s is the time of resistance to the fire effect of a steel cage coated with a mortar, until it loses its bearing capacity, min; τ _{u, kk} is the time of resistance to the fire impact of the skeleton of the stone pillar until the loss of bearing capacity, min; in this case, τ _u, с are determined by the polyparametric dependence (2)
τ _{u, co} = 48 · (lJ _σs ) ³ · e ^C + τ _us ,
where τ _{u, co} is the time of resistance to fire exposure until the loss of the bearing capacity of the steel cage coated with mortar, min; J _σs is the intensity of power stresses in the cross section of the corner rods of the steel cage; C is the degree of fire protection of the steel holder with a mortar, determined by the mathematical expression (3)
C = l, 4 · m _o · δ _o , _min / D ^0.8 _ar ;
wherein m ₀ - heating rate conditions of angle steel rod holder for two-sided podvodke heat thereto under fire test;
δ _{0, min} - the minimum coating thickness of the corner rod of the steel casing with mortar, mm; D _ar is an indicator of thermal diffusion for mortar coating of corner rods of a steel cage, mm ² / min;
τ _us = (10 ÷ 15) min - the time of resistance to the fire effect of the steel casing without insulation coating until loss of bearing capacity is calculated by the algebraic formula (4)
τ _us = 110 · [(lJ _σs ) ^1/2 -0.5] + 6 · T _sr ;
where T _sr is the reduced metal thickness, cm; e = 2.7128 is a natural number;
the intensity of power stresses in the cross section of the corner rods of the steel cage is calculated by the mathematical dependence (5)
J _σs = (N _ρ -N _k ) / A _s ′ · R _sω ;
where J _σs is the intensity of power stresses in the cross section of the corner rods of the steel cage; N _ρ is the standard load on the stone poles with a steel cage in the conditions of a fire test, kN; N _k is the load perceived by the stone pillars without taking into account the reinforcement with a steel cage, kN; A _s' - the cross-sectional area of steel rods angled holder, cm ^2; R _sω - design resistance to compression of steel of the corner rods of the steel cage, MPa;
moreover, the value of the standard test load on stone poles with a steel cage (N _ρ , kN) is calculated by mathematical expression (6)
N _ρ = 0.7 N _cc ;
where N _ρ is the standard load on the stone poles with a steel cage during the fire test, kN; N _cc is the calculated bearing capacity of stone pillars reinforced with a steel cage, kN;
in this case, τ _{u, kk} are calculated by the polyparametric dependence (7)
τ _{u, kk} = [5 · h ² _min · (lJ _σo ) ² · φ _{in ·} m _o6 ] / (D ² _kk · R _u ^0.25 );
where τ _{u, kk} is the time of resistance to the fire impact of the skeleton of a stone pillar without a steel clip, min; h _min - the minimum geometric dimension of the cross section of the stone column, cm; J _σo is the intensity of power stresses in a dangerous section of a stone pillar without a steel clip (0.1 ÷ 1);
m _about - the coefficient of the conditions for the heating of the cross section of the stone column, calculated by the algebraic formula (8)
m _o6 = (P / P _o ) ^1.2 ;
φ _in - the coefficient of longitudinal bending of the skeleton of the stone pillar (0.1 ÷ 1);
D _kk - an indicator of thermal diffusion for masonry stone pillar, mm ² / min;
R _u - temporary compressive strength of the masonry, MPa;
J _{σo is} calculated from the mathematical dependence (9)
J _σo = N _ρ / (N _{cc ·} γ _o );
where J _σo is the intensity of power stresses in the masonry of the stone pillar without taking into account the steel cage (0.1 ÷ 0.95); N _ρ - standard test load on a stone pillar reinforced with a steel cage, kN; N _cc - calculated bearing capacity stone pillar reinforced steel cage, kN; γ _о - coefficient of the level of responsibility of the stone pillar of the building (0.8 ÷ 1.1); φ _{in is} calculated by mathematical expression (10)
φ _in = ξ _k / (ξ _k +1);
where ξ _k is the masonry deformability index, which for a rectangular section of stone columns is calculated by the mathematical expression (11)
ξ _k = 0.75 · α · (h _min / L _o ) ² ;
where α is the elastic characteristic of unreinforced masonry; h _min - the minimum geometric size of the rectangular cross section of stone columns, cm; L _o - the estimated height of the stone columns, see.

2. The method according to claim 1, characterized in that the breaking load of the stone structure without taking into account the reinforcement of the steel cage under the conditions of the fire test (N _u , kN) is calculated by the mathematical expression (12)
N _u = ψ · φ _in · m _k · R · A;
where is the coefficient taking into account the eccentricity (e ₀ ) of the load application: ψ = l-2 · e ₀ / h;
φ _a - coefficient buckling compressed rock structure;
m _k - coefficient of the masonry working conditions of the stone structure (for masonry with cracks m _k - 0.7); R is the calculated compressive strength of the masonry, MPa; And - the cross-sectional area of the skeleton of a stone structure, cm ² .

3. The method according to claim 1, characterized in that for the individual quality indicators of stone pillars with a steel cage, affecting the value of the fire resistance limit, take: the geometric dimensions of the dangerous section, the height and dimensions of the sides of the cross section of the column, the conditions of support of the columns on the base, thickness masonry joints; temporary compressive strength of unreinforced masonry, percentage of transverse reinforcement by connecting plates of a steel cage by volume of masonry, steel class by compressive and tensile strength, standard resistance of structural steel in a steel cage; the elastic characteristics of unreinforced masonry, the parameters of the longitudinal bending of stone pillars, indicators of humidity, density, thermal conductivity and specific heat of unreinforced masonry, indicators of thermal diffusion of masonry materials and steel cage; the value of the standard load on the stone pillars during the fire test, the magnitude of the intensity of power stresses in their dangerous sections.

4. The method according to claim 1, characterized in that non-destructive tests are carried out for a group of the same type of stone pillars with steel clips, distinguishing between the strength of the masonry and the fluidity of the steel which are caused mainly by a random factor.

5. The method according to claim 1, characterized in that the number of tests n _{and a} single quality indicator of the same type of stone pillars with steel holders, with a probability of a result of 0.95 and an error of 5%, is taken according to the algebraic formula (13)
n _is = 0.15 · υ ² ≥6;
where υ is the sample coefficient of variation of the test results,%.

6. The method according to claim 1, characterized in that the heating scheme of the cross-sections of the test stone pillars with a steel cage under standard fire test is determined depending on the actual location of the building parts.

7. The method according to claim 1, characterized in that in the case when all the individual quality indicators of stone pillars with steel holders, when M is more than 9 pieces, are within the control limits, the minimum integer number of pillars in the sample according to the plan of shortened tests M _min , pcs., are prescribed from the condition (14)
M _min = 0.3 · (15 + M ^0.5 ) ≥5;
where M is the number of similar structures in the building, pcs.

8. The method according to claim 1, characterized in that in the case when at least one of the individual quality indicators of stone pillars with steel clips extends beyond the control limits, the minimum number of columns in the sample is normally calculated using the algebraic formula (15)
M _n = 5 + M ^0.5 ≥8.

9. The method according to claim 1, characterized in that in the case when at least one of the individual quality indicators of stone pillars with steel clips is beyond the permissible limits or M≤5 pieces, all the same type of stone pillars of the building are subjected to non-destructive testing individually.