Расчет стен - Проектирование производственного здания с проверкой на огнестойкость

Для расчета стены на несущую способность использованы следующие данные:

Простенок длиной 1500 мм и шириной 300 мм; бетон класса В25; , ; армирование симметричное As = A's = 10Ш36 = 10179 мм2, а=а'=60 мм; арматура класса А500; Rsn = 500 МПа; Rsc = 400 МПа; Es = 2-105 МПа; нормативная нагрузка на простенок Nn = 4000 кН, Мn = 20,0 кН-м; расчетная высота простенка

Требуется определить расчетом прочность простенка при пределе огнестойкости по потере несущей способности R180.

Простенок подвергается одностороннему огневому воздействию длительностью 180 мин. Глубина прогрева бетона до критической температуры 500°С - at = 53 мм и температуру арматуры при а = 60 мм ts = 460°С и гst = 0,58 (табл.2). Нагрев бетона на толщине 300 мм находим экстраполяцией: температура арматуры около холодной поверхности t's= 55 °С и по табл.2 г'st = 1,0; в's = 0,92. При tbm = 200°С вbt =0,7.

Находим размеры приведенного сечения простенка

,

,

,

Гибкость простенка

.

Эксцентриситет продольной силы определяют с учетом прогиба простенка от продольного изгиба и от неравномерного нагрева по высоте сечения по формуле

,

Для определения прогиба от продольного изгиба сначала определяем коэффициент ц1 при М1 = Мl1 поформуле

,

Ц1 = 2;

,

Ц1 - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента и равный

М1, Ml1 - Моменты внешних сил относительно оси, нормальной к плоскости изгиба и проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого (при целиком сжатом сечении) стержня арматуры, соответственно от действия всех нагрузок и от действия постоянных и длительных нагрузок.

Так как

,

Принимаем

Жесткость сечения простенка рассчитывается по формуле

,

И равна

,

,

Условную критическую силу находим по формуле

,

,

Коэффициент учета прогиба простенка з рассчитываем по формуле

,

От неравномерного нагрева по толщине простенка образуется температурный прогиб, который увеличивает эксцентриситет продольной силы, так как он направлен в одну сторону прогиба от продольной силы, формула

,

По табл.4 при ts = 460°С коэффициент бs = 13,8-10-6 °С-1. По табл.5 при tb = 50 °С коэффициент бbt = 9-10-6 °С-1. Прогиб простенка от неравномерного нагрева по высоте сечения

,

Общий эксцентриситет

,

Момент от нормативной нагрузки

,

Определяем высоту сжатой зоны сечения по формуле

,

Так как по формуле

,

О > оR. По табл.6 при арматуре класса А500С оR = 0,493.

,

Расчет прочности прямоугольного сечения простенка при огневом воздействии 180 мин производится из условия

,

,

Следовательно, простенок обеспечивает предел огнестойкости по потере несущей способности R180.

Табл.

Вид бетона

Коэффициент температурной деформации расширения бетона Бbt-10-6-°С-1 при температуре бетона, °С

20-50

100

300

500

700-1100

Тяжелый на силикатном заполнителе

9

9

8

11

14,5

Тяжелый на карбонатном заполнителе

10

10

9

12

15,5

Похожие статьи




Расчет стен - Проектирование производственного здания с проверкой на огнестойкость

Предыдущая | Следующая