Экспертиза строительных конструкций и расчеты их пределов огнестойкости

Узнать стоимость написания работы

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

Кафедра: Пожарной безопасности в строительстве

Дисциплина: Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре

Курсовой проект

Тема: «Экспертиза строительных конструкций и расчеты их пределов огнестойкости»

Вариант №1132812161

Выполнил: курсант уч. группы 2510

ряд. вн. сл. Каракулов Д.Н.

Проверил: преподаватель кафедры

майор вн. сл. Приступюк Д.Н.

Москва 2013

Содержание

1. Характеристика здания и конструкций.................................................... 3

1.1 Краткая характеристика здания.................................................... 3

1.2 Краткая характеристика строительных конструкций.......................... 3

2.Экспертиза строительных конструкций.................................................... 5

3.Определение фактических пределов огнестойкости строительных конструкций расчетом.............................................................................................................. 6

3.1 Расчет предела огнестойкости многопустотной плиты................ 6

3.2 Расчет предела огнестойкости ригеля......................................... 11

3.3 Расчет предела огнестойкости колонны...................................... 24

4. Выводы и технические решения............................................................. 35

Литература.................................................................................................. 36

1. Характеристика здания и конструкций

1.1 Краткая характеристика здания

Административное здание. Количество пролетов в здании 10х13. Размеры здания в плане 60х58,5 м. Площадь этажа является площадью пожарного отсека 3510 м2. Высота здания ………Конструктивная схема здания – полный железобетонный каркас вертикальные несущие конструкции – колонный, горизонтальный несущие конструкции – плиты и ригели.

Степень огнестойкости здания II, класс конструктивной пожарной опасности С0

1.2 Краткая характеристика строительных конструкций

Колонны КСР-442-52. Конструктивные особенности – колонна среднего ряда. Ширина сечения 400 мм, высота колонны 4,2 м, расчетная нагрузка 520 т. Класс бетона В25. Вид бетона на гранитном щебне ρ0=2330 кг/м3 влажность 2%. Класс арматуры АIII, диаметр арматуры 40мм.

Ригели Р2-52-41. Конструктивная особенность ригеля – ригель с двумя полками под плиты. Расчетная нагрузка 5,2 т/м, длина ригеля 4,1 м. Класс бетона В25. Вид бетона на гранитном щебне ρ0=2330 кг/м3 влажность 2%.Класс арматуры АIII,диаметр арматуры 32 мм, нормативное сопротивление стали арматуры Rsn=400 МПа.

Плиты ПК8-58.15. Конструктивные особенности плиты – плита с круглыми пустотами. Расчетная нагрузка 0,8 т/м2 qр=8 кН/м2, длина плиты 5,8 м, ширина сечения 1,5 м. Класс бетона В25. Вид бетона на гранитном щебне ρ0=2330 кг/м3 влажность 2%.%.Класс арматуры АIV,диаметр арматуры 14,12 мм, нормативное сопротивление стали арматуры Rsn=600 МПа.

2.Экспертиза строительных конструкций.

Наименование конструкций

Требуется

Обоснование

Фактически

Обоснование

Заключение

Птр

Ктр

Пф

Кф

1

Колонна

R90

K0

ФЗ №123

R190

K0

расчет.

Соответствует

2

Ригель

R90

K0

R120

K0

расчет.

Соответствует

3

Плита

REI45

K0

R76

К0

расчет.

Соответствует

3.Определение фактических пределов огнестойкости строительных конструкций расчетом.

3.1 Расчет предела огнестойкости многопустотной плиты.

Найдем нормативную распределенную нагрузку:

где qp - расчетная распределенная нагрузка, кН/м2; bf – ширина полки, м.

Найдем максимальный изгибающий момент:

Определяем высоту полки:

где h – высота плиты, мм; Dh – диаметр пустоты, мм.

Определяем теплофизические характеристики бетона.

1) Определяем коэффициент теплопроводности бетона.

где λ0 – начальный коэффициент теплопроводности, Вт/м°С (λ0=1,2 Вт/м°С берем из таблицы 2.2 [1]); aλ - коэффициент температуропроводности, Вт/м°С2 (aλ =-0,00035 Вт/м°С2 берем из таблицы 2.2 [1]); tb - критическая температура прогрева бетона принимаем 450°С.

2) Определяем теплоемкость бетона.

где с0 – начальный теплоемкость бетона, Дж/кг°С (с0=710 Дж/кг°С берем из таблицы 2.2 [1]); aс - коэффициент температуропроводности, Дж/кг°С2 (aс =0,84 Дж/кг°С2 берем из таблицы 2.2 [1]); tb - критическая температура прогрева бетона принимаем 450°С.

Определим приведенный коэффициент температуропроводности на рассматриваемом прогретом участке ЖБК определяется с учетом влажности бетона.

где W – весовая влажность бетона, %

Определим расстояние он обогреваемой поверхности плиты до центра рабочей предварительно напряженной арматуры, так как в плите есть арматуры двух разных классов то а находим по формуле.

где а12 - расстояние он обогреваемой поверхности плиты до центра рабочей арматуры каждого класса, мм; А12 – площадь сечения арматуры, мм2(см. табл.2.5[1] для диаметра арматуры 12 мм их 2 шт. A1=226 мм2, для диаметра арматуры 14 мм их 2 шт. A2=308 мм2).

аn=al+0,5ds

где al – толщина защитного слоя бетона принимаем за 20 мм, ds – диаметр арматуры

а1=20+0,5·12

а1=26 мм

а2=20+0,5·14

а2=27 мм

Решение статической (прочностной) задачи

Определяем высоту сжатой зоны бетона (xtem) предполагая что xtem<hf.

где Rbn – нормативное сопротивление бетона, МПа (см. табл.2.1. Rbn=18,5 МПа); bf – ширина сжатой полки, мм; 0,9 – коэффициент для много пустотных плит.

xtem(8,9мм)<hf(30 мм)

Найдем степень нагруженности плиты.

где Rsn – нормативное сопротивление арматуры, Мпа (см.табл.2.3.[1] Rsn=600 МПа);As,tot –суммарная площадь сечения арматуры, м2.

По степени нагруженности найдем температуру прогрева арматуры используя таблицу 2.4. ts=475°C.

где tн – начальная температура принимаем за 20°С.

Ф=0,624

Решим теплотехническую задачу.

Пф=R(0,9τ)

Пф=R76

Принимаем Пф=R76

3.2 Расчет предела огнестойкости ригеля.

Найдем максимальный изгибающий момент:

Для дальнейших расчетов задаемся интервалами времени τn, равными τ1=60 мин., τ2=120 мин., τ3=180 мин.

Найдем значения для τ1=60 мин.=3600 с.

Расчет пролетного сечения.

Решение теплотехнической задачи

Найдем коэффициенты теплотехнических характеристик бетона.

Рассчитываем температуру прогрева арматуры.

где tн – начальная температура арматуры принимаем равным 20°С

По таблице 2.4[1] в зависимости от температуры прогрева арматуры и класса арматуры найдем коэффициент условной работы арматуры γs,tem=0,85

Решение прочностной задачи.

Определяем несущую способность арматуры в нижнем поясе.

Определяем несущую способность арматуры в верхнем поясе.

Определяем высоту сжатой зоны xtem.

если a<xtem≤hр то

Расчет опорного сечения. Учитываем прогрев только верхней арматуры

Решение теплотехнической задачи.

Определяем слой не несущего слоя бетона.

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,4878, Ф1=0,462 .

Решение прочностной задачи.

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,7875, Ф1=0,891 .

Найдем толщину не несущего слоя бетона

Проверка

Найдем значения для τ1=120 мин.=7200 с.

Расчет пролетного сечения.

Решение теплотехнической задачи

Найдем коэффициенты теплотехнических характеристик бетона.

Рассчитываем температуру прогрева арматуры.

где tн – начальная температура арматуры принимаем равным 20°С

По таблице 2.4[1] в зависимости от температуры прогрева арматуры и класса арматуры найдем коэффициент условной работы арматуры γs,tem=0,763

Решение прочностной задачи.

Определяем несущую способность арматуры в нижнем поясе.

Определяем несущую способность арматуры в верхнем поясе.

Определяем высоту сжатой зоны xtem.

если a<xtem≤hр то

Расчет опорного сечения. Учитываем прогрев только верхней арматуры

Решение теплотехнической задачи.

Определяем слой не несущего слоя бетона.

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,4878, Ф1=0,467 .

Решение прочностной задачи.

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,9218, Ф1=1,246.

Найдем толщину не несущего слоя бетона

Проверка

Найдем значения для τ1=180 мин.=10800 с.

Расчет пролетного сечения.

Решение теплотехнической задачи

Найдем коэффициенты теплотехнических характеристик бетона.

Рассчитываем температуру прогрева арматуры.

где tн – начальная температура арматуры принимаем равным 20°С

По таблице 2.4[1] в зависимости от температуры прогрева арматуры и класса арматуры найдем коэффициент условной работы арматуры γs,tem=0,6878

Решение прочностной задачи.

Определяем несущую способность арматуры в нижнем поясе.

Определяем несущую способность арматуры в верхнем поясе.

Определяем высоту сжатой зоны xtem.

если a<xtem≤hр то

Расчет опорного сечения. Учитываем прогрев только верхней арматуры

Решение теплотехнической задачи.

Определяем слой не несущего слоя бетона.

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,5018, Ф1=0,479 .

Решение прочностной задачи.

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=1,00, Ф1=2,87.

Найдем толщину не несущего слоя бетона

Проверка

Принимаем Пф=R120

3.3 Расчет предела огнестойкости колонный.

Найдем усилие от действия нормативной нагрузки :

где Np – расчетная усилие , кН.

Для дальнейших расчетов задаемся интервалами времени τn, равными τ1=60 мин., τ2=120 мин., τ3=180 мин.

Найдем значения для τ1=60 мин.=3600 с.

Найдем коэффициенты теплотехнических характеристик бетона.

Рассчитываем температуру прогрева арматуры.

где tн – начальная температура арматуры принимаем равным 20°С

По таблице 2.4[1] в зависимости от температуры прогрева арматуры и класса арматуры найдем коэффициент условной работы арматуры γs1,tem=0,8575; γs2,tem=0,9162

Определяем толщину не несущего слоя бетона δtem,x= δtem,y= δtem

Найдем избыточную температуру в центре сечения:

Для этого найдем коэффициент избыточной температуры

где tb,cr – критическая температура бетона, °С(см.табл.2.2.[1] tb,cr=650°C).

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,4878, Ф1=0,462 .

Проверка:

Проверка выполнена.

Найдем размеры сжатой зоны:

Найдем коэффициент продольного изгиба φ(см. табл.4.1[1] ) он зависит от соотношения l0/btem.

l0/btem=4,2/0,3778=11

φ=0,97

Найдем несущую способность колонны при τ1=3600 с.

где Rsn – нормативное сопротивление арматуры, Мпа (см.табл.2.3.[1] Rsn=400 МПа).

Найдем значения для τ1=120 мин.=7200 с.

Найдем коэффициенты теплотехнических характеристик бетона.

Рассчитываем температуру прогрева арматуры.

где tн – начальная температура арматуры принимаем равным 20°С

По таблице 2.4[1] в зависимости от температуры прогрева арматуры и класса арматуры найдем коэффициент условной работы арматуры γs1,tem=0,7275; γs2,tem=0,836.

Определяем толщину не несущего слоя бетона δtem,x= δtem,y= δtem

Найдем избыточную температуру в центре сечения:

Для этого найдем коэффициент избыточной температуры

где tb,cr – критическая температура бетона, °С(см.табл.2.2.[1] tb,cr=650°C).

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,4904; Ф1=0,478 .

Проверка:

Проверка выполнена.

Найдем размеры сжатой зоны:

Найдем коэффициент продольного изгиба φ(см. табл.4.1[1] ) он зависит от соотношения l0/btem.

l0/btem=4,2/0,3462=12

φ=0,96

Найдем несущую способность колонны при τ1=7200 с.

где Rsn – нормативное сопротивление арматуры, Мпа (см.табл.2.3.[1] Rsn=400 МПа).

Найдем значения для τ1=180 мин.=10800 с.

Найдем коэффициенты теплотехнических характеристик бетона.

Рассчитываем температуру прогрева арматуры.

где tн – начальная температура арматуры принимаем равным 20°С

По таблице 2.4[1] в зависимости от температуры прогрева арматуры и класса арматуры найдем коэффициент условной работы арматуры γs1,tem=0,65; γs2,tem=0,779.

Определяем толщину не несущего слоя бетона δtem,x= δtem,y= δtem

Найдем избыточную температуру в центре сечения:

Для этого найдем коэффициент избыточной температуры

где tb,cr – критическая температура бетона, °С(см.табл.2.2.[1] tb,cr=650°C).

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,5018, Ф1=0,479.

Проверка:

Найдем размеры сжатой зоны:

Найдем коэффициент продольного изгиба φ(см. табл.4.1[1] ) он зависит от соотношения l0/btem.

l0/btem=4,2/0,3234=13

φ=0,945

Найдем несущую способность колонны при τ1=10800 с.

где Rsn – нормативное сопротивление арматуры, Мпа (см.табл.2.3.[1] Rsn=400 МПа).

Найдем значения для τ1=190 мин.=11400 с.

Найдем коэффициенты теплотехнических характеристик бетона.

Рассчитываем температуру прогрева арматуры.

где tн – начальная температура арматуры принимаем равным 20°С

По таблице 2.4[1] в зависимости от температуры прогрева арматуры и класса арматуры найдем коэффициент условной работы арматуры γs1,tem=0,65; γs2,tem=0,7745.

Определяем толщину не несущего слоя бетона δtem,x= δtem,y= δtem

Найдем избыточную температуру в центре сечения:

Для этого найдем коэффициент избыточной температуры

где tb,cr – критическая температура бетона, °С(см.табл.2.2.[1] tb,cr=650°C).

Найдем значение аргумента функции ошибок по приложению[1] erf(Ф1)=0,5041, Ф1=0,441.

Проверка:

Найдем размеры сжатой зоны:

Найдем коэффициент продольного изгиба φ(см. табл.4.1[1] ) он зависит от соотношения l0/btem.

l0/btem=4,2/0,3196=13

φ=0,945

Найдем несущую способность колонны при τ1=11400 с.

где Rsn – нормативное сопротивление арматуры, Мпа (см.табл.2.3.[1] Rsn=400 МПа).

Принимаем Пф=R190

4. Выводы и технические решения.

В ходе экспертизы определили, что конструкции колонны КСР-442-52,плиты ПК8-58.15, ригели Р2-52-41соответствуют требованиям ФЗ №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности », так как конструкции соответствуют требованиям по пределам огнестойкости то здание можно ввести в эксплуатацию.

Технических решений не требуется.

Литература

1. Огнестойкость железобетонных конструкций. В.М. Бубнов, А.С. Карпов.

2. 2.13130.2009 Системы противопожарной защиты обеспечение огнестойкости объектов защиты

3. ФЗ №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»

Источник: портал www.KazEdu.kz

Другие материалы

  • Оценка соответствия архитектурно-строительных и инженерно-технических решений здания ОГУЗ «Томский областной наркологический диспансер» требованиям пожарной безопасности
  • ... . Целью выполнения выпускной квалификационной работы является оценка соответствия архитектурно-строительных и инженерно-технических решений здания ОГУЗ «Томский областной наркологический диспансер» требованиям пожарной безопасности. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ...

  • Модифицирующее вещество для пропитки древесины, придающее огнестойкость композиции
  • ... времени перемешивании смесь веществ с помощью крана - 8 попадает в пропиточную ванну - 9, в которую по ленточному конвейеру - 10 поступает древесина из термообрабатывающей печи - 11. После пропитки древесины в течении 30 минут образцы по ленточному конвейеру поступают в печь для последующей сушки. ...

  • Оценка и расчет пожарных рисков административного здания (на примере МДОУ № 126 "Солнечный зайчик" городского округа Тольятти)
  • ... для самозакрывания согласно план-схемы №1,2, представленной в Приложении 2. По результатам анализа пожарного риска объекта защиты (МДОУ № 126 "Солнечный зайчик" городского округа Тольятти) разработана Декларация пожарной защиты (Приложение 3). Неисполнение рекомендаций по снижению уровня ...

  • Свойства портландцемента. Основные свойства строительных материалов
  • ... в их состав вводят минеральные добавки (шлак, кварцевый песок, известняк) в количестве от 10 до 70 %. 2. Физико-технические свойства строительных материалов   Все свойства строительных материалов можно условно разделить на физические, химические, механические и технологические. Физические ...

  • Юридическая основа договора строительного подряда
  • ... сообщения подрядчика о том, что работы выполнены, заказчик организует за свой счет, если иное не предусмотрено договором строительного подряда, приемку результата работ. В юридической литературе отмечалось, что сдача-приемка работ может быть дифференцирована. С.А. Верб предлагал выделять сдачу- ...

  • Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
  • ... ведется журнал. Повышение квалификации инженерно-технического персонала по технике безопасности проводится на курсах по программе, утверждаемой вышестоящей организацией и в устанавливаемые ею сроки. Работники служб охраны труда министерств, ведомств, организаций и предприятий периодически, один раз ...

  • Шпаргалки к экзамену по ОБЖ (Брянск)
  • ... и им выдаются удостоверения.  Повышение рабочими уровня знаний по безопасности труда осуществляется на курсах повышения квалификации, ее сдачей экзаменов. 136. Виды инструктажа, регистрация инструктажа.  Инструктаж работающих подразделяется на:  1. вводный  2. первичный на рабочем месте ...

  • Охрана труда
  • ... вреда их здоровью, не препятствующего нормальному развитию и не наносящего ущерба посещаемости занятий. Несовершеннолетние в области охраны труда пользуются льготами. Им не устанавливается испытание при приеме на работу, с ними не заключаются договоры о полной материальной ответственности, ...

  • Охрана труда - основные термины, понятия, определения
  • ... , норм и правил охраны труда. МАТЕРИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА НАРУШЕНИЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА ПО ОХРАНЕ ТРУДА Работник может быть привлечен к материальной ответственно­сти, если по его вине предприятие (учреждение) понесло материаль­ный ущерб (ст. 400 ТК). При определении размера ущерба учитывает­ся ...

  • Техника Безопасности (лекции)
  • ... выбывших по болезни, а также в снижении потерь рабочего времени и времени работы оборудования, вызванных временной нетрудоспособностью работников. Лекция 20 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЕДЕНИИ ПРОМЫСЛА. Все промысловые операции и расстановка для их выполнения членов экипажа должна производиться в ...

  • Ответы на билеты к гос. экзамену по специальности Безопасность технологических процессов и производств
  • ... и других огнеопасных работ, относящихся к наиболее пожароопасным технологическим процессам. Сварочные и другие огнеопасные работы, проводимые на энергетических предприятиях отрасли, должны выполняться в соответствии с "Инструкцией о мерах пожарной безопасности при проведении огневых работ на ...

  • Управление торговым центром
  • ... охраны окружающей среды. Влияние проектируемого объекта на окружающую природную среду допустимо. Реализация проекта возможна. III. Управление и эксплуатация торгового центра   3.1 Ход реализации проекта   Заказчик (Инвестор) выполнил следующие инвестиционные исследования: ·  ...

  • Здания и сооружения
  • ... большая прочность в сухом состоянии и просадочность (даже провальность) в замоченном состоянии. Поэтому при необходимости возведения на них зданий и сооружений необходимо обеспечить защиту оснований от атмосферной и производственной влаги. Глинистые и песчаные грунты в зависимости от наличия в них ...

  • Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций
  • ... информация об объекте; анализ опасности промышленного объекта; обеспечение готовности промышленного объекта к локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций; информирование общественности; и приложения, включающие ситуационный план объекта и информационный лист. Декларация безопасности действующего ...

Каталог учебных материалов

Свежие работы в разделе

Наша кнопка

Разместить ссылку на наш сайт можно воспользовавшись следующим кодом:

Контакты

Если у вас возникли какие либо вопросы, обращайтесь на email администратора: admin@kazreferat.info