Document 103596

Огнестойкость изгибаемой плоской плиты
Информация о расчете:
Дата выполнения расчета: 25.01.2010 14:29:59;
Исходные данные:
Огнестойкость:
- Длительность стандартного огневого воздействия T fr = 60 мин;
Номинальный диаметр продольной арматуры:
- Номинальный диаметр продольной арматуры ds = 36 мм;
Размеры в сечении, мм:
- Высота сечения h = 300 мм;
Продольная арматура:
(Растянутая продольная арматура - Стержневая арматура, диаметром 36 мм; 5 шт.; Сжатая или
наименее растянутая продольная арматура - Стержневая арматура, диаметром 10 мм; 5 шт.):
- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S до грани сечения a = 40 мм;
- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S' до грани сечения a' = 30 мм;
Усилия от нормативной нагрузки:
- Изгибающий момент от постоянной и длительной нормативной нагрузки
Mn = 45 тс м = 45 / 1,0197162123E-07 = 441299250,29339 Н мм;
Растянутая продольная арматура:
- Площадь растянутой арматуры As = 5090 мм2;
Сжатая или наименее растянутая продольная арматура:
- Площадь сжатой арматуры A's = 390 мм2;
Результаты расчета:
Определение нормативного сопротивления бетона
Класс бетона - B35.
Нормативное значение сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний первой
группы принимается по табл. 5.1 СП 52-101 Rbn = 25,5 МПа .
Нормативное значение сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний первой
группы принимается по табл. 5.1 СП 52-101 Rbtn = 1,95 МПа .
Расчетное сопротивление бетона
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию принимается по табл. 5.2 СП 52-101 Rb = 19,5 МПа .
Назначение класса бетона - по прочности на сжатие.
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению принимается по табл. 5.2 СП 52-101 Rbt = 1,3
МПа .
Расчетное значение сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний второй группы:
Rb, ser = Rbn =25,5 МПа (формула (5.1); п. 5.1.9 СП 52-101 ).
Расчетное значение сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний второй
группы:
Rbt, ser = Rbtn =1,95 МПа (формула (5.2); п. 5.1.9 СП 52-101 ).
Учет особенностей работы бетона в конструкции
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий длительность действия нагрузки:
gb1=1 .
(действие нагрузки непродолжительное по п. 4.9)
Конструкция бетонируется - в горизонтальном положении.
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий попеременное замораживание и оттаивание
бетона:
gb3=1 .
Для надземной конструкции, при расчетной температуре наружного воздуха в зимний период не менее 40 град.:
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий характер разрушения бетонных конструкций:
gb4=1 .
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию:
Rb = gb1 gb3 gb4 Rb =1 · 1 · 1 · 19,5 = 19,5 МПа .
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
Rbt = gb1 Rbt =1 · 1,3 = 1,3 МПа .
Определение значения начального модуля упругости бетона
Начальный модуль упругости принимается по табл. 5.4 СП 52-101 Eb = 34500 МПа .
Расчетные значения прочностных характеристик арматуры
Класс продольной арматуры - A400.
Расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению:
Rs=355 МПа .
Расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию:
Rsc=355 МПа .
(действие нагрузки непродолжительное по п. 4.9)
Поперечная арматура - не рассматривается в данном расчете.
Нормативное значение сопротивления арматуры растяжению:
Rs, n=400 МПа .
Значение модуля упругости арматуры
Модуль упругости арматуры:
Es=200000 МПа .
Характеристики арматуры при нагреве
Арматура A's - имеется.
Элемент - изгибаемый.
Тип конструкции - плита.
Для арматуры со стороны противоположной нагреву:
Нагрев - со стороны растянутого бетона.
Коэффициент условия работы растянутой арматуры при нагреве:
gst=1 .
Коэффициент условия работы сжатой арматуры при нагреве:
g'st = gst =1 .
Расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию при нагреве:
Rsct = Rsc g'st=355 · 1 = 355 МПа (формула (5.9); п. 5.10 ).
Для арматуры со стороны нагрева:
Расстояние от обогреваемой поверхности:
z = a =40 мм .
Температура бетона в плитах (стенах) на расстоянии z от обогреваемой поверхности
Бетон - тяжелый на силикатном заполнителе.
Температура прогрева при h = 180 мм принимается по табл. в зависимости от z и T fr
th180 = 320 °С .
Температура прогрева при h = 200 мм принимается по табл. в зависимости от z и Tfr
th200 = 320 °С .
Температура на растоянии z от обореваемой поверхности:
tz = th200+(th200-th180) (h-200)/20 =
=320+(320-320) · (300-200)/20 = 320 °С .
Конструкция - не является тунелем, в котором перевозят горючие жидкости или газы.
Конструкция - не предназначена для хранения каучука, синтетических материалов, масел, лаков,
красок, сжиженного газа, бумаги, зерна или муки.
Коэффициент условия работы растянутой арматуры при нагреве принимается по табл. 5.5 gst = 0,97 .
Коэффициент условия работы сжатой арматуры при нагреве:
g'st = gst =0,97 .
Нормативное значение сопротивления арматуры растяжению при нагреве:
Rsnt = Rs, n gst=400 · 0,97 = 388 МПа (формула (5.8); п. 5.10 ).
Расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению при нагреве:
Rst = Rs gst=355 · 0,97 = 344,35 МПа (формула (5.8); п. 5.10 ).
По табл. 5.5 bs = 0,89 .
Модуль упругости арматуры при нагреве:
Est = Es bs=200000 · 0,89 = 178000 МПа (формула (5.10); п. 5.10 ).
Расчет предела огнестойкости по потере несущей способности
Приведенные размеры сечений
Глубина прогрева бетона до критической температуры принимается по табл. в зависимости от h и T fr
at = 20 мм .
Рабочая высота сечения:
ho = h-a=300-40 = 260 мм .
Нагревом бетона со стороны сжатой зоны можно принебречь:
Рабочая высота сечения при нагреве со стороны сжатой зоны:
hot = ho =260 мм .
Определение граничной относительной высоты сжатой зоны
es, el = Rst/Est=344,35/178000 = 0,00193 (формула (6.12); п. 6.2.7 СП 52-101 ).
eb, ult=0,0035 .
Граничная относительная высота сжатой зоны:
xR = 0,8/(1+es, el/eb, ult) =
=0,8/(1+0,00193/0,0035) = 0,51565 (формула (6.11); п. 6.2.7 СП 52-101 ).
Прочность плит при одностороннем нагреве
Высота сжатой зоны:
x = (Rsnt As-Rsc A's)/(Rbn b) =
=(388 · 5090-355 · 390)/(25,5 · 1000) = 72,01843 мм (формула (8.10); п. 8.3 ).
Т.к. x=72,01843 мм > 0 мм и x=72,01843 мм r xR h=0,51565 · 300=154,695 мм :
Предельное значение изгибающего момента:
M = Rbn b x (ho-0,5 x)+Rsc A's (ho-a') =
=25,5 · 1000 · 72,01843 · (260-0,5 · 72,01843)+355 · 390 · (260-30) = 443195849,08927 Н мм (формула (8.9); п. 8.3
).
Mn=441299250,29339 Н мм r M=443195800 Н мм (99,57207% от предельного значения) - условие
выполнено .