Характеристики здания и конструкций.

Определение фактических пределов огнестойкости конструкций расчетом.

 

Расчет предела огнестойкости фактического плиты

 

Многопустотная плита перекрытия ПК12,5-58.12, свободно опирающаяся по двум сторонам. Размеры сечения: В =1200 мм; h =220 мм; длина рабочего пролёта l _р = 5800 мм; толщина защитного слоя до края арматуры а = 20 мм; растянутая арматура класса А-IV 3 стержня диаметром 14 мм и 2 стержень диаметром 16 мм; тяжелый бетон класса В15, весовая влажность бетона ω₀=2 %, на гранитном щебне средняя плотность бетона в сухом состоянии r _ос =2330кг/м³; диаметр пустот равен 160 мм; расчетная нагрузка q_р = 12,5 т/м².

 

Решение:

 Определяем максимальный изгибающий момент от действия нормативной нагрузки;

(приложение 17 Методические Указания)

 

          Для бетона класса В15 R_bn =11МПа (табл. 12, СНиП 2.03.01-84^*),

,

К=37,2 с^1/2 (Методические указания для выполнения контрольных работ Приложение 13),

R_sn =590МПа (табл. 19 СНиП 2.03.01-84^*),

 

 

       А _s =462+402=864мм² ( «Методические указания для выполнения контрольных работ Приложение 17),

 

          Находим Х _tem, предполагая, что , при

 

<

       Определяем напряжение в сечении растянутой арматуры:

 

 

       Вычисляем коэффициент снижения прочности стали:

 

 

       По найденному значению  ( «Методические указания для выполнения контрольных работ Приложение 16) находим критическую температуру

           

 

 

       Находим значение Гауссового интеграла ошибок ( «Методические указания для выполнения контрольных работ Приложение 9);

       Так как =0,572 то х=0,5605

 

    Теплофизические характеристики бетона.

(«Методические указания… Приложение 12»);

 («Методические указания… Приложение 12»);

 

Определяем приведенный коэффициент температуропроводности бетона

 

       Для плиты со сплошным сечением находим предел огнестойкости:

 

у - расстояние от нормали обогреваемой поверхности до расчетной точки

у=0,02

С учетом пустотности плиты её фактический предел огнестойкости находится путем умножения найденного значения на коэффициент 0,9;

 

 Предел огнестойкости плиты По^ф = 90 минут

Список использованной литературы

 

1. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»

 

2. СНиП 2.01.02-85* «Противопожарные нормы»

 

3. СНиП 2.09.02-85* «Производственные здания»

 

4. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80)/ЦНИИСК им. Кучеренко.-М.: Стройиздат, 1985.-56 с.

 

5. И.Л. Мосалков, Г.Ф. Плюснина, А.Ю. Фролов. Огнестойкость строительных конструкций.- М.: Спецтехника, 2001

 

6. О.А. Мокроусова, А.Ю. Акулов. Здания и сооружения и их устойчивость при пожаре: методические указания и варианты контрольных работ для слушателей 3 курса очной и заочной форм обучения. – Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России. 2005г. – 71с.

 

7. О.А. Мокроусова, А.Ю. Акулов. Здания и сооружения и их устойчивость при пожаре: методические указания к выполнению курсового проекта. – Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России. 2006г. – 84с.

 

8.СП 2.13130.2009

9.«Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов» (к СНиП II-2-80)/ЦНИИСК им. Кучеренко.—М.: Стройиздат, 1985.—66 с.

 

10. О.А.Мокроусова, А.Ю.Акулов. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре: методические указания и варианты контрольных работ для слушателей III курса очной и заочной форм обучения

11.О.А.Мокроусова, А.Ю.Акулов. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре: методические указания и варианты контрольных работ для слушателей III курса очной и заочной форм обучения.

-Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России. 2005г. -71с.

 

 

Характеристики здания и конструкций.

Архитектурные решения производственных зданий следует принимать с учетом градостроительных, климатических условий района строительства и характера окружающей застройки. Цветовую отделку интерьеров следует предусматривать в соответствии с ГОСТ 14202 и ГОСТ 12.4.026.

Как и для большинства зданий при проектировании руководствуются следующими основными принципами: объемно-планировочные решения должны создавать оптимальные условия для осуществления условий хранения и транспортировки хранящихся материалов, так же здания должны быть прочными, экономичными, огнестойкими. Эти свойства зависят от конструкций, разработку которых начинают с решения принципиального вопроса конструирования — выбора конструктивной системы здания. В процессе строительства и эксплуатации здание испытывает на себе действие многочисленных нагрузок, отличающихся по величине, направлению, характеру действия и месту приложения. Конструкции, участвующие в восприятии нагрузок, называют несущими. К вертикальным несущим конструкциям относятся фундаменты, стены, отдельные опоры, а к горизонтальным — перекрытия и покрытие. Размещаясь в объеме здания в определенном сочетании, несущие конструкции образуют пространственную систему, способную воспринимать все действующие на здание силовые нагрузки и воздействия и обеспечивать его прочность, жесткость и устойчивость. Эта система и называется конструктивной системой здания.

Восприятие и передача нагрузок осуществляется конструкциями по следующей схеме.

Вертикальные несущие конструкции воспринимают действующие на здание вертикальные нагрузки (от собственной массы, оборудования, снега и др.) и передают их основанию.

Горизонтальные несущие конструкции воспринимают горизонтальные (ветровая, сейсмическая и др.) нагрузки и поэтажно вместе с собственной массой передают их вертикальным несущим конструкциям. Горизонтальные нагрузки могут быть равномерно распределены между вертикальными несущими конструкциями.

Каркасная конструктивная система является основой в проектировании данного производственного здания, которая обеспечивает значительное снижение массы здания и максимальную свободу планировочного решения. Основным преимуществом полнокаркасных зданий является четкое разграничение функций между каркасом, воспринимающим все нагрузки и стенами, являющимися только ограждениями. Вертикальные несущие конструкции в каркасной схеме - стержневые (колонны) КСР-442-24 они жестко соединяются с горизонтальными несущими элементами (ригелями) Р2-52-56.Рис. 1

 

Рис. 1 Поперечный разрез здания.

 

Перекрытия - горизонтальные комплексные конструкции, разделяющие здание на этажи. В состав междуэтажных перекрытий входят несущие элементы – плиты ПК12.5-58.12. В данном здании применяется балочная конструктивная схема, в состав которой входят: фундаментные балки, колонны, ригели и опирающиеся на них плиты. Жесткость сопряжения колонн и ригелей обеспечивается сваркой опорных закладных элементов и выпусков арматуры, а также замоноличиванием узлов. Дополнительная жесткость здания в продольном направлении может быть обеспечена устройством продольных монолитных или сборных ригелей, уложенных вместо межколонных плит. Для опирания сборных продольных ригелей предусматривают стальные столики, привариваемые к закладным деталям колонн в уровне железобетонных консолей.

Рис.2 Планы междуэтажного перекрытия 1-ригель; 2-плита перекрытия; 3- бетон замоноличивания; 4-полки ригеля

Крыши - наружные венчающие здание несущие и ограждающие конструкции, в состав которых входят несущие элементы, паро-теплоизоляционные слои, кровля (гидроизоляция).

Рис.3 Покрытие здания 1 - плита перекрытия; 2 – утеплитель; 3 – гидроизоляция;

4 - кровельная панель;5 – пароизоляция.

 

б) Производственное здание категории «В»;

Этажность здания – 3 этажа; при высоте этажа – 4,2 м

в) Количество пролетов:

по ширине здания – 10 пролетов

по длине здания –5 пролетов

г) Технические характеристики:

длина: шаг колонн 6м. (т.к. плита перекрытия 5,8м.)

    6×10 = 60м.

ширина: шаг колонн 6 (т.к. ригель 5,6 м.)

    6×5 =30м.

S = 60×30 = 1800м²

СО_тр = IV СО т.к. S_расч. = 1800м².

 

 

 

 

2. Экспертиза строительных конструкций.

Определяем требуемую степень огнестойкости согласно. СП 2.13130.2009. В зависимости от категории здания (Производственное здание категории «В») и площади пожарного отсека 1800 м² определяем требуемую степень огнестойкости здания – IV.

Определяем фактический предел огнестойкости строительных конструкций по «Пособию…им.Кучеренко». Данные заносим в таблицу 1.

Таблица 1

№ п\п	Наименование строительных конструкций	Принято по пособию	Обоснование		Обоснование	Вывод
1	Плита перекрытия ПК12,5-58.12	75	Пособие… п. 2.27 табл.8	15	ФЗ №123 табл.21	Соответ
2	Ригель Р2-52-56	122	Пособие… п. 2.26 табл.6	15	ФЗ №123 табл.21	Соответ
3	Колонна КСР-442-24	162	Пособие… п. 2.22 табл.2	15	ФЗ №123 табл.21	Соответ

 

Вывод: Сравнив результаты таблицы мы определили, - условие выполняется, следовательно конструкции соответствуют требованиям нормативных документов и разрешены в эксплуатацию.

Определение По^ф плиты по «Пособие…»

(приложение 17 Методические Указани

  t=220мм

 

По^{ф=1,25ч=75минут}

Определение По^ф колонны по «Пособие…»

Данные:

в=400мм

а=50+20/2=60мм

    По Таблице 2 «Пособие…» определяем По^ф=2,7 ч=162 минут

Определение По^ф ригеля по «Пособие…»

    Конструктивные параметры ригеля:

Площадь сечения арматуры:

А _{S 1} = 1609 мм² («Методические указания… Приложение17»),

А _{S 2} = 628 мм² («Методические указания… Приложение17»),

 

 

φ₁= 1,2 п.2.18 «Пособие…»]

φ₂= 1 п.2.20 «Пособие…»

 

   

= 2,04 ч=122 минуты