RU99103909A - Способ определения огнестойкости изгибаемых железобетонных конструкций зданий - Google Patents

Claims (1)

1. Способ определения огнестойкости изгибаемых железобетонных конструкций здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, установление вида бетона и арматуры конструкций, выявление условий их опирания и крепления, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности конструкции под нормативной нагрузкой в условиях стандартного теплового воздействия, отличающийся тем, что испытание конструкций проводят без разрушения по комплексу единичных показателей качества, технический осмотр дополняют инструментальными измерениями геометрических размеров конструкций и их опасных сечений, определяют число и диаметр рабочих стержней арматуры, их взаимное расположение и толщину защитного слоя бетона, выявляют форму конструкций, схемы их обогрева опасных сечений при пожаре и условия нагревания рабочей арматуры, устанавливают глубину залегания стержней рабочей арматуры и меру ее огнезащиты, экспериментально определяют показатели плотности бетона и его влажности в естественном состоянии и/или величину осредненного коэффициента температуропроводности бетона, оценивают характеристики бетона сопротивлению сжатия и рабочей арматуры сопротивлению растяжения, устанавливают величину приложенной нормативной нагрузки на конструкции и по ней находят степень напряжения рабочей арматуры, и, используя полученные интегральные параметры конструкции, по приведенной номограмме вычисляют фактический предел огнестойкости ее.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длительность сопротивления, F_(R), мин. , изгибаемых железобетонных конструкций от начала стандартного теплового воздействия до потери несущей способности определяют по формуле
F_(R) = 60·(1-J_σc)ⁿ·D_c·K_i/[1-(0,92·C_a/L $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{0,}}{\text{br}}$ ⁸)]^6,5;
где J_σc - степень напряжения продольной рабочей арматуры в опасном сечении конструкций;
n и D_c - параметры вида и класса арматуры;
С_а - мера огнезащиты арматуры, см;
L_br - осредненный коэффициент температуропроводности бетона защитного слоя, см²/ч;
K_i - поправочные коэффициенты, которыми учитывают статическую схему работы конструкций, особенности армирования их опасных сечений, размеры диаметров стержней рабочей арматуры, физический износ конструкций, например, для сплошной плиты K₁=1, для многопустотной панели K₁=0,8.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что степень напряжения -J_σc продольной рабочей арматуры конструкции от действующей нормативной нагрузки определяют из условия
J_σc = σ_n/R_sn≅ 1;
где σ_n - напряжения в рабочей арматуре от изгибающего момента, МПа;
R_sn - нормативное сопротивление арматуры растяжению, МПа.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что величины параметров огнестойкости n и D_c, изгибаемых конструкций, армированных различными видами стали, принимают в зависимости от класса арматуры (см. графическую часть).

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что меру огнезащиты продольной рабочей арматуры - С_а, см, определяют по зависимости:
С_а=m·а_min;
где m - показатель условий нагрева рабочей арматуры в поперечном сечении конструкции при тепловом воздействии;
a_min - минимальная глубина залегания рабочей арматуры по одной из осей координат поперечного сечения, см.

6. Способ по п. 2 или 5, отличающийся тем, что величину показателя условия нагрева - m продольной рабочей арматуры при 2- или 3-стороннем обогреве ее, при a_x1≅a_x2 и a_y≥a_x1, определяют по формуле:

где a_x1, а_х2 и а_у - соответственно глубина залегания арматуры от обогреваемой грани конструкции по осям координат поперечного сечения, см, при а_у<a_x1 - под корнем принимают обратное соотношение, то есть a_x1/a_y.

7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что величину осредненного коэффициента температуропроводности бетона L_br, см²/ч, определяют экспериментально или находят из выражения
L_br = 36·10³·λ_br(1+0,01·β)/(c_br+0,05·β)·ρ;
где λ_br и c_br - соответственно показатели теплопроводности, Вт/(м·°С), и удельной теплоемкости бетона, кДж/(кг·°С), при температуре 450°С;
β и ρ - плотность бетона в естественном состоянии, кг/м² и его влажность, по мас.%.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что неразрушающие испытания проводят для группы однотипных конструкций, различия между прочностью бетона и текучестью арматуры которых обусловлены главным образом случайным фактором.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что схемы обогрева поперечных сечений испытуемых балочных конструкций в условиях пожара определяют в зависимости от фактического расположения частей здания.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для балочных конструкций с симметричным поперечным сечением и с симметричным обогревом в условиях теплового воздействия, глубину залегания группы стержней рабочей арматуры от обогреваемой поверхности по нормали к ней определяют осредненно путем нахождения геометрического центра площадей соответствующих стержней для каждой армированной зоны сечения, разделенного осью симметрии.

11. Способ по п. 1 или 10, отличающийся тем, что в случае расположения группы стержней рабочей арматуры только по оси симметрии поперечного сечения конструкции, глубину ее залегания определяют осредненно путем нахождения геометрического центра площадей всех стержней армированной зоны сечения.

12. Способ по любому из пп. 1, 10 и 11, отличающийся тем, что глубины залегания рабочей арматуры а_х и а_у, см, от обогреваемых в условиях теплового воздействия граней испытуемой конструкции определяют по формулам:
a_x = ΣA_i·x_i/ΣA_i;
a_y = ΣA_i·y₁/ΣA_i;
где х_i и у_i - осевое расстояние i-го стержня по осям координат, см;
n и A_i - число стержней арматуры и площадь i-го стержня, см².

13. Способ по п.1 или 12, отличающийся тем, что глубину залегания арматуры - a_х, см, испытуемой конструкции по нормали от обогреваемой грани, расположенной под углом α, град, к оси ординат, определяют по формуле
a_x = b₁·cosα+a_y·sinα;
где b₁ - часть ширины поперечного сечения понизу конструкции, измеренная от обогреваемой грани до оси арматуры, см;
а_y - глубина залегания арматуры по оси ординат, см.

14. Способ по п.2, отличающийся тем, что поправку к величине предела огнестойкости конструкций, имеющих рабочую арматуру различных диаметров, учитывают коэффициентом K_⌀ = d $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{0}}{\text{c}}$ ^,05; где b_c номинальный диаметр рабочей арматуры, см.

15. Способ по п. 2 или 14, отличающийся тем, что, при групповом расположении стержней рабочей арматуры в поперечном сечении конструкции, спаренные стержни заменяют одним условным стержнем с приведенным диаметром

где d₁ и d₂ - номинальный диаметр первого и второго спаренных стержней, см.

16. Способ по п. 2, отличающийся тем, что поправку к величине предела огнестойкости конструкций перекрытия, имеющего определенный физический износ, учитывают коэффициентом К_ф=0,1·(100-Ф_и); где Ф_и - величина физического износа конструкций, %.

17. Способ по п.2, отличающийся тем, что увеличение предела огнестойкости статически неопределимых изгибаемых конструкций учитывают коэффициентом:
К_m=0,9·(1+А_on/А);
где А_on и А - соответственно площади сечения продольной рабочей арматуры над опорой и в пролете конструкции, см².

18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за единичные показатели качества конструкций, влияющие на предел огнестойкости, принимают геометрические размеры конструкций и высоту опасного сечения, глубину залегания, класс, диаметр, степень напряжения и предел текучести арматуры; прочность бетона на сжатие, влажность и плотность его, толщину защитного слоя и коэффициент температуропроводности бетона.

19. Способ по п. 1 или 18, отличающийся тем, что число испытаний n_и единичного показателя качества конструкций, при вероятности результата 0,95 и точности 5%, принимают n_и = 0,15·υ² ≥ 6; где υ - выборочный коэффициент вариации, %.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда все единичные показатели качества конструкций, при Н более 9, находятся в контрольных пределах, минимальное целое число конструкций в выборке по плану сокращенных испытаний Н_с, шт, назначают из условия

где Н - число однотипных конструкций в здании, шт.

21. Способ по пп. 1 и 20, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества конструкций выходит за границы контрольных пределов, минимальное количество конструкций в выборке по нopмe

22. Способ по каждому из пп. 1, 20 и 21, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества конструкций выходит за границы допустимых пределов или Н≅5 шт., испытанию подвергают все однотипные конструкции здания поштучно.

23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гарантированный предел огнестойкости конструкций вычисляют по приведенной номограмме путем решения обратной задачи огнестойкости.

Images