Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 52
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
Розрахунок вогнестійкості залізобетонного перекриття
ВИХІДНІ ДАНІ 1. Район будівництва: м. Рівне 2. Ступінь вогнестійкості будинку: ІІ; 3. Висота поверху: Н=3.3м; 4. Прольоти будинку: l = 9 м. 5. Крок колони: l1
= 8.5 м; 6. Довжина будинку: L = 170 м; 7. Кількість поверхів: nп
= 3; 8. Розрахункове постійне навантаження на перекриття: g0
= 3,6 кН/м2
; 9. Розрахункове тимчасове навантаження на перекриття: v0
= 5.7 кН/м2
; 10. Кількість прольотів будинку: три 11. Параметри бетону конструктивних елементів, що розраховуються за вогнестійкістю: вид бетону, щільність бетону, вологість бетону та інші дані, яких не вистачає, приймаємо самостійно з використанням підручників, конспекту лекцій, методичних вказівок, нормативно-довідкової літератури, з врахуванням консультацій викладача. 1.
ПРОЕКТУВАННЯ ЗБІРНОГО ЗАЛІЗОБЕТОННОГО ПЕРЕКРИТТЯ
Для даного регіону будівництва (м. Рівне) вибираємо товщину стін 510 мм. Будуємо поверховий план будинку і наносимо на ньому усі задані параментри (проліт, крок, тощо). 1.1.
Компонування збірного залізобетонного перекриття
Збірне залізобетонне перекриття будівлі складається з панелей і ригелів, які опираються на несучі зовнішні стіни і колони . Ригель є нерозрізною балкою при вільному опиранні кінців на зовнішні несучі стіни і жорстким з’єднанням на проміжковій опорі (колоні). Переріз ригелів приймають прямокутним або тавровим з полицею вверху або внизу. Попередньо розміри перерізу ригеля, з умови достатньої згинальної жорсткості, приймають наступними: висоту h
=(1/10
¸
1/15)
l
,
ширину b
=(0,3
¸
0,4)
h
, деl
–
проліт ригеля, рівний відстані в осях між колонами. В нашому випадку, оскільки будівля промислова, приймемо поперечний напрямок розташування ригелів. Вибираємо довільний тип ригеля. Номінальну ширину і довжину панелей приймають в залежності від прийнятої сітки будівлі з врахуванням заводської технології їх виготовлення. В промислових будівлях номінальна ширина панелей, як правило, складає 1500
і 3000 мм
, деколи 2000 мм.
Добірні елементи мають ширину 1000, 750 і 500 мм.
Проліт плит відповідає прольотам будівлі.
В нашому прикладі приймаємо збірні залізобетонні ригелі найпростішого типу – прямокутного профілю, нерозрізні з жорсткими вузлами з’єднань з колонами.
Розмір поперечного перерізу ригеля перекриття задаємо орієнтовно. Висоту перерізу –з умови достатньо згинальної жорсткості: і приймаємо кратною 0,1
м, тобто в нашому прикладі: h=0,9 м
, а шізу: і приймаємо кратною 0,05 м
, в нашому прикладі: b=0,4 м.
Конструктивна ширина і довжина панелей менше номінальної на 10-30
мм для отримання зазорів, які необхідні для наступного замонолічування перекриття. При опиранні збірних панелей на зовнішні несучі стіни з цегли, великих блоків або легкобетонних панелей їх конструктивну довжину приймають менше номінальної на 100-140 мм.
В нашому прикладі розглянемо багатопустотну залізобетонну плиту з круглими пустотами. Номінальна довжина збірної залізобетонної плити при опиранні на верхню грань ригеля та цегляну стіну при розташуванні ригелів поперек будинку дорівнює кроку ригелів: l1
=8,5 м Висоту перерізу плити визначає з умови достатньої згинальної жорсткості: Товщину збірних залізобетонних плит рекомендується приймати з урахуванням технології їх виготовлення: для багатопустотних залізобетонних плит з круглими пустотами – h=0,22 м.
В нашому прикладі приймаємо для багатопустотних плит : h1
= 0,22 м.
Компонування збірного залізобетонного перекриття починаємо з нанесення на ескіз сітки поздовжніх і поперечних осей за заданими величинами прольотів та кроку колон. Зображуємо частину плану перекриття у вигляді фрагменту довжиною 2-4 кроки колон. По периметру розташовані осі стіни, а по середніх поздовжніх осях – два ряди колон з позначенням їх умовної марки К1. Ригелі перекриття розташовані поперек будинку і позначені умовною маркою Р1. Плити перекриття розташовуються поперек ригелів з таким чином, щоб по осях поздовжніх рядів колон розмістились спеціальні в’язеві плити шириною 1000 мм
, позначені умовною маркою П2, біля поздовжніх стін – добірні пристінні плити марки П3 шириною 500 мм, а на проміжних ділянках – рядові плити марки П1 шириною 1500 мм (див. графічна частина проекту
). 1.2.
Вибір класів бетону і арматури
Клас бетону і вигляд бетону обираємо самостійно, а розрахунковий опір бетону і арматури виписуємо з Додатку 1 табл. 10, 11 посібника для виконання. В нашому прикладі приймаємо: бетон класу В40
на гранітному щебені, з призмовою міцністю (при врахуванні коефіцієнта умов роботи бетону) арматуру класу А-ІІ
, з розрахунковим опором на розтяг: 1.3.
Визначення навантажень та зусиль
постійне: тимчасове: На 1
м довжини збірної залізобетонної багатопустотної плити шириною 1,5 м
діють наступні розрахункові навантаження: постійне: g= 3,6* 1,5=5,4 кН/м
тимчасове: v
= 3,3* 1,5=4,95кН/м
В період пожежі постійне навантаження на перекриття, як правило, зберігається незмінним, а тимчасове зменшується до невизначеної величини за рахунок евакуації людей, винесенням частини меблів тощо. В курсовому проекті тимчасове навантаження на 1 м перекриття, при розрахунку на стадії впливу температури пожежі, рекомендується приймати: В нашому випадку тимчасове навантаження на 1 м довжини залізобетонної збірної багатопустотної плити шириною 1,5 м при пожежі складає: Позначки і величини погонних постійних та тимчасових навантажень наносимо на рисунок та враховуємо при розрахунку, відповідно, за несучою здатністю та вогнестійкістю.
При опиранні панелі однією стороною на ригель, а іншою на стіну, розрахунковий прольот плити приймають рівним довжині збірної панелі за мінусом половини величини опирання з кожного боку: В нашому прикладі розрахунковий проліт багатопустотної плити складає: Позначення і величину розрахункового прольоту наносимо на розрахункову схему плити. У поперечному перерізі багатопустотної плити, як і в звичайній балці, під дією навантажень виникають два види внутрішніх зусиль: згинальний момент та поперечна сила. Максимальний згинальний момент від повного розрахункового навантаження виникає посередині прольоту плити і обчислюється за формулою: Максимальна поперечна сила на опорі від розрахункового навантаження: Отриману величину моменту і поперечної сили наносимо на епюри зусиль при розрахунку за несучою здатністю
1.4.
Розрахунок за міцністю нормальних перерізів
Панель розраховуємо як балку прямокутного перерізу з заданими розмірами Розрахункова ширина стиснутої полиці: (3.10), де Відношення В розрахунок вводимо всю ширину полиці Для розрахунку елементів прямокутного перерізу з одиночною арматурою користуються таблицею15 (Додаток 1) і наступними рівностями: За таблицею 15 Додатку 1 знаходимо 1.5.
Визначення межі вогнестійкості за несучою здатністю багатопустотної плити.
Блок вихідних даних : b
= 1,5 м; h
o
= 0,22 м; l
o
=8,35 м; g
n
o
=3,27 кН/м; vo
t
= 1,14 кН\м; 1. Знаходимо згинальний момент від нормативного постійного навантаження і частки тимчасового навантаження, що залишається в стадії пожежі: 2. Коефіцієнт стисненої зони бетону при пожежі: 3. Відносна висота стисненої зони бетону при пожежі: 4. Знаходимо граничну висоту стисненої зони бетону: де 5. Перевіряємо умову обмеження відносної висоти стиснутої зони межами товщини полиці пустотної плити: Умова виконується. Отже, стиснута зона розташована в межах товщини верхньої полиці над отворами. 6. Визначаємо коефіцієнт зниження опору робочої арматури в стадії пожежі: Шляхом інтерполяції за таблицею 5 Додатку 1 знаходимо, що значенню · щільність сухого бетону знаходимо за формулою: · за таблицею 7 Додатку 1 визначаємо коефіцієнт К: · коефіцієнт теплопровідності λτ,m
визначаємо за табл. 6: · коефіцієнт теплоємкості Сt,m
визначаємо за таблицею 6 Додатку 1: · знаходимо зведений коефіцієнт температуровідності ared
: · визначаємо функцію помилок Гауса: · за даними таблиці 8 знаходимо, що функції Гауса erf Х=0,539 відповідає аргумент: · ордината поверхні арматурного стержня при нормативній межі вогнестійкості τun
=45хв = 0,75 год. δ = ys
=0,02 м В розрахунках враховуємо ординату поверхні арматурного стержня 7. Розрахункова межа вогнестійкості за несучою здатністю багатопустотної плити під час нагрівання робочої арматури: Зіставлення розрахункової нормативної межі вогнестійкості за несучою здатністю багатопустотної плити: τu
=
80 хв. > τu
n
= 45 хв. Висновок: розрахункова межа вогнестійкості вище нормативної. Отже, багатопустотна плита, що проектується, задовольняє вимогам вогнестійкості.
1) Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. Учебник для вузов. – 5- е изд., перераб. – М: Стройиздат, 1991. 2) Бертелеми Б., Крюпа Ж. Огнестойкость строительных конструкций - М: Стройиздат, 1989. 3) Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. Учебник для студентов вузов по спец. «Пром. и гражд. строительство» - М: Высшая школа, 1987 4) Бушев В.П., Пчелинцев В.А., Федоренко В.С. Огнестойкость зданий -М: Стройиздат ,70г 5) Грушевский В.В., Котов Н.Л., Токарев В.Г., Шурин Е.Т.Пожарная профилактика в строительстве. – учебник для пожарно-технических училищ МВД СССР М: Высшая школа, 1989. 6) СНиП 2.03.01 -84 Бетонные и железобетонные конструкции. Госстрой СССР. – М: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 7) СНиП 2.03.04 -84 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур. Госстрой СССР. – М: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. 8) ДБН В. 1.1.7-2002 „Пожежна безпека об’єктів будівництва”. 9) Кудаленкин В.Ф Пожарная профилактика в строительстве. Учебник для пожарно-технических училищ МВД СССР. – М: ВИПТШ МВД СССР, 1985. 10) Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и группам возгораемости материалов (к СНиП II-2-80) /ЦНИИСК им. Кучеренко – М: Стройиздат, 1985. 11) Ройтман М.Я. Противопожарное нормирование в строительстве, 2- е изд., перераб., дополн. М: Стройиздат, 1985. 12) Рекомендации по определению пределов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций / НИИЖБ М: Стройиздат, 1984 . 13) Романенко И.Г., Зигерн – Корн В.Н. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов. М: Стройиздат , 1984. 14) Милованов А.Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций. М: Стройиздат, 1986. 15) Фомин С.Л. Расчет железобетонных конструкций на температурно-влажностные воздействия технологической и климатической среды. Учб. пособие , К: УМК ВО, 1992. 16) Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. М: Стройиздат, 1988. 17) Здания, сооружения и их поведение в условиях пожара. Программа для вузов МВД СССР. – М: УМЦ при ГУКУЗ МВД СССР, 1990. 18) Лыков А.В. Теория теплопроводности . М: Высшая школа, 1967. 19) 20).Бучок Ю.Ф. Будівельні конструкції: Основи розрахунку: Підручник.-К.: Вища школа., 1994. 21).Улицкий И.И. Железобетонные конструкции. –К.: Будівельник, 1973.
|