Н И И Ж Б ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МНОГОПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПЕРЕНРЫТИЙ С ТРЕБУЕМОЙ ОГНЕСТОЙНОСТЬЮ

МОСНВА-1987

Госстрой СССР

Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт бетона и железобетона ШИНБ)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ Ш0Г0ПУСТ01НЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ С ТРЕБУЕМОЙ ОГНЕСТОЙКОСТЬЮ

Утверждены директором НИИКБ 21 ноября 1986 г.

Москва 1987

указаниям п.ЗЛЗ СНиП £.03.01-84; tf_st - коэффициент условий работы арматуры при высокой температуре; - коэффициент уело -вий работы арматуры в зоне передачи напряжений, определяемый по формуле (£3); tf_s5t - коэффициент условий работы арматуры в зоне передачи напряжений при высокой температуре, определяемый по табл.4 прил.1; Я _bW - площадь сечения поперечной арматуры; Z_s , 2 ы - плечи усилия в арматуре относительно центра тяжести сжатой зоны бетона при расчете прочности в обычных условиях и при расчете огнестойкости соответственно; Н₀~ рабочая высота сече -ния.

Примечание. В уравнениях приняты следующие допущения, которые

справедливы для многопустотных плит перекрытий и не приводят к значимым погрешностям в расчете.

Снижения прочности бетона сжатой зоны при пожаре не происходит. Плечо усилия в продольной рабочей арматуре в расчетном наклонном сечении относительно центра тяжести сжатой зоны бетона 2\ = h₀ . Длина проекции наиболее опасного (расчетного) наклонного сечения при расчете по изгибающему моменту С = 2h_a. Шаг поперечной арматуры S ~ /?<?/£. Поперечная арматура класса Вр-I диаметром 4-5 мм.

4.3. Высоту сжатой зоны бетона в условиях эксплуатации определяют по формуле

Rb ь'+

При расчете огнестойкости

(19)

* ^uf

где R_& и R ь - расчетные сопротивления материалов для соответствующего случая расчета; - площадь рабочей арматуры; - ширина верхней полки плиты; tf_st - коэффициент условий работы арматуры, принимаемый здесь равным o_s/R_sn , где б_& - напряжение в арматуре от внешней нагрузки при пожаре.

С учетом формулы (18) при расчете огнестойкости принимают

X_f= 0,6 X

Плечо усилия в арматуре относительно центра тяжести сжатой зоны бетона определяют по формуле

Z_s    =    fi₀    -    0,5 X    ,

Zst    ~    ^о    “    0,5X.f    .

4*4. Коэффициент условий работы арматуры в зоне передачи напряжений определяют по формуле

(_х

у - ----,    (23)

(0,25 R_s /R_bp + 10)d₅

где (_х “ длина опирания плиты на нижележащую конструкцию; R_bfi - передаточная прочность бетона, определяемая согласно указаниям п.2.6 СНиП 2.03.01-84; d_s - диаметр арматурного стержня.

4.5. Изгибающий момент от нормативной нагрузки в сечении, проходящем через сжатую зону бетона расчетного наклонного сечения, при равномерно распределенной нагрузке определяют по формуле

4.6. Для плит, имеющих двухрядное армирование по высоте сечения из стержней двух различных диаметров и классов, уравнения прочности имеют вид:

(26)

(27)

(28)

' £2    ли^а(\ i    4 Finn мд    v

го ряда; h₀₁ , h₀₂ - расстояние от сжатой грани сечения до центров тяжести арматуры первого и второго ряда соответственно; Z_Sf% Z₆₂~ плечо внутренней пары сил для арматуры первого и второго ряда соответственно ; jf_st1 , %_sst1 - коэффициенты условий работы при высокой температуре арматуры первого ряда; jf_it2t tsstz~ ^к°эффи -циенты условий работы при высокой температуре арматуры второго ряда.

4.7. При расчете прочности в условиях эксплуатации высоту сжатой зоны бетона определяют по формуле

^ ⁼ (&si ifsd.t ⁺ ^52 $56,2    b    )    •    (29)

При расчете огнестойкости высоту сжатой зоны принимают по форму-

11

ле (20).

Плечи усилий в арматуре для соответствующих рядов определяют по формулам:

Коэффициенты условий работы арматуры в зоне передачи напряжений для каждого ряда и класса арматуры в зависимости от ее температуры определяют по табл.4 прил.1.

4.8.    При однорядном армировании арматурой различных классов и диаметров принимают

^01    Ь 02

При двухрядном армировании арматурой одного диаметра и класса принимают

R}l~Rsi ,    fl_si    , l_ss^    ■

4.9.    Проектирование многопустотных плит перекрытий с требуемой огнестойкостью выполняют в следующем порядке.

4.10.    Многопустотную плиту перекрытия проектируют в соответствии с требованиями СНиП 2,03.01-84.

4.11.    При расчете плит с однорядным армированием арматурой одного класса из формул (16), (18) и (19) определяют коэффициент уело -вий работы арматуры при высокой температуре ^_t , принимая М^рег= И_пХ . По табл.4 прил.1 определяют соответствующую данному коэффициенту температуру нагрева арматуры t_s , и по табл.5 прил.1 требуемую из условий огнестойкости толщину защитного слоя бетона. Проверяют выполнение условия (12) при новом значении толщины защитного слоя бетона по указаниям п.4 Л. Если условие не выполняется, увеличивают площадь й_$ или прочность R_s продольной рабочей арматуры. Проверяют условия (I2MI4) по указаниям п.4 Л.

4.12.    При расчете плит с двухрядным армированием стержнями различных диаметров и классов определяют температуру стержней по табл.5 прил.1 или вычисляют ее по методике, приведенной в разделе 2. Соответствующие коэффициенты условий работы арматуры определяют по табл.4 прил.1. Прочность нормальных сечений вычисляют по указаниям п.4.6 и проверяют условия (12), (13). Если не выполнено условие (13), увеличивают толщину защитного слоя бетона и повторяют расчет; если

при этом перестает выполняться условие (12), увеличивают площадь или прочность арматуры. После выполнения условий (12) и (13) вычисляют прочность наклонного сечения по изгибающему моменту и проверяют выполнение условия (14).

4.13.    При расчете плит с однорядным армированием одного класса на программируемых микрокалькуляторах (прил.2) определяют коэффициент условий работы арматуры по указаниям п.4 .И. Вычисляют требуе -муто из условий огнестойкости толщину защитного слоя бетона по про -грамме 2 (прил.2). Проверяют выполнение условий по программе 3 (прил.2). Если не выполняется условие (12), увеличивают площадь или прочность арматуры.

4.14.    При расчете плит с двухрядным армированием по высоте сечения арматурой различных диаметров и классов на программируемых микрокалькуляторах определяют температуру стержней каждого ряда по программе I (прил.2). Определяют соответствующие коэффициенты условий работы арматуры при высоких температурах по табл.4 прил.1. Вычисляют прочность нормальных сечений по программе 4 (прил.2). Про -веряют выполнение условия (13). Если условие не выполняется, увеличивают толщину защитного слоя бетона, перемещая арматуру вверх по сечению и повторяют расчет. Если перестает выполняться условие (12), увеличивают площадь поперечного сечения или прочность арматуры и повторяют расчет по программе 4 (прил.2). После выполнения условий (12), (13) вычисляют прочность наклонного сечения по изгибающему моменту при огневом воздействии по программе 5 (прил.2) и проверяют ус -ловие (14).

4.15.    Если при расчете огнестойкости не выполняется одно условие (14), то возможно повышение огнестойкости не только путем увеличения толщины защитного слоя бетона, но и специальными мерами по усилению анкеровки арматуры на опорных участках (приварка рабочей арматуры к закладным детялям, установка обжатых шайб, высадка утолщений, устройство косвенного армирования в зоне анкеровки, увеличение интенсивности поперечного армирования, увеличение класса бетона и др.).

13

Приложение I

ТАБЛЩЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ РАСЧЕТАХ

Таблица I

Материалы Значения параметров А, В, С, Д для определения коэффициента тепло ровод-ности Вт/(м.°С), и удельной теплоемкости, кД*/(кг*°С) А В С д Тяжелый бетон с крупным заполнителем из силикатных пород р ~ 2350 кг/м3 1,20 -0,00035 0,71 0,00083 Тяжелый бетон с крупным заполнителем из карбонатных пород Р - 2250 кг/м3 1,14 -0,00055 0,71 0,00083 Легкий бетон с крупным заполнителем из керамеита р = 1600 кг/м3 0,36 0,00012 0,83 0,00042 Керамзитоперлитобетон Р = 1200 кг/м3 Легкий бетон с крупным и мелким заполнителем из керамзита Р = 750 кг/м3 0,18 0,00008 0,92 0,00048

14

Продолжение прил.1

Таблица 4

Стержневая Коэффициенты условий работы стержневой арматуры Уsi ^ арматура Jsit П1 ж температурах арматуры класса 350 400 450 500 550 600 650 700 А-П 1,0 1,0 0,9 0,7 0,5 0,35 0,23 0,15 1,0 0,85 0,75 0,6 0,4 0,3 0,2 0,12 А-Ш 1.0 1,0 0,95 0,75 0.6 0,45 0.3 0.15 1,0 0,85 0,8 0,65 0,5 0,4 0,25 0,12 А-Шв 1*0 1,0 0,9 0,65 0.45 0,35 0.2 0,1 1,0 0,85 0,75 0,55 0,40 0,30 0,17 0,07 А-1У 1,0 0,95 0,8 0,65 0,5 0,35 0.2 0,1 1,0 0,80 0,7 0,55 0,4 0,3 0,17 0,07 А-У 1.0 0,95 0,8 0.6 0,4 0,25 Q.I 0,05 1,0 0,8 0,7 0,5 0,35 0,20 0,07 0,04 Ат-1У 1 1,0 0,9 0,7 0,5 0.3 0,2 0.1 0,05 Ат-У J 1,0 0,75 0,6 0,4 0,25 0,17 0,07 0,04 Ат-П 1 1.0 0,8 0,55 0,4 0.3 o*iL 0,1 0,05 Ат-УII 1,0 0,7 | | 0,45 0,35 0,25 0,17 0,07 0,04

Примечание. Над чертой - ^_5t    ,    под    чертой    -

Для промежуточных значений температуры величины коэффициентов    и    %_5St принимаются по интерполя -

ции

16

Продолжение прил.1 Таблица 5

Расстояния до центра тяжести арматурных стержней, соответствующие указанной температуре нагрева t_s к моменту времени г _и

			Температу			ра нагрева,		t, °с
	мм	г	350	400	450	500	550	600	650
Тяжелый бетон с	-	0,75	30	26	22	18	15
силикатным запол	-	1,0	38	33	29	25	21	17
нителем ,	-	1,5	53	46	40	35	30	26	22
W = 2,0*
Тяжелый бетон с	-	0,75	28	24	20	17	14
карбонатным за	_	1.0	36	31	27	23	19	16
полнителем	-	1,5	48	43	38	33	28	24	20
W = 3,0*
Легкий бетон с		0,75	22	19	16
крупным запол	10	1,0	28	24	21	18	15
нителем из ке		1.5	38	34	30	26	22	19	16
рамзита		0,75	22	18	15
J) - 1600 кг/м3,	14	1,0	28	23	20	17	15
W = 5,0*		1,5	38	33	29	25	21	18	15

17

Приложение 2

ПРОГРАММЫ ДЛЯ РАСЧЕТОВ НА ПРОГРАММИРУЕМЫХ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРАХ МК-54, БЗ-34

I. Указания по работе с программами

Для ввода программы перейти в режим программирования нажатием клавиш В/О F ПРГ. Ввести операторы программы нажатием соответствующих клавиш Г АВТ. Ввести исходные данные в указанные регистры памяти. Запустить программу нажатием клавиш В/0,С/П.

Для ввода исходного данного в регистр памяти следует набрать его числовое значение, нажать клавишу Пх -*-П для микрокалькулятора МК-54 и номер соответствующего регистра памяти. Для вывода результата вычислений, находящегося в каком-либо регистре памяти следует нажать клавишу ИП/П —X для микрокалькулятора МК-54 и номер соответствующего регистра памяти. Ввод исходного данного обозначается символом

X — ПУ,

где X - условное обозначение исходного данного; У - номер соответ -

ствующего регистра памяти (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,А,В,С,Д);

Е - единицы измерения исходных величин и результатов: метр, час,

МегаНьютон, МегаПаскаль, градус Цельсия.

Если в описании программы нет указаний о выводе результатов, то конечный результат высвечивается на дисплее.

2. Библиотека программ

Программа I

Расчет температуры арматурного стержня t S ИП2 ипз ИПб X + 3 » 6 X од ИП5 ЙП6 X ИП4 + НПО 5 X + ИП1 X щц 4 VV~ ИП8 ИП9 X ИП7 + X ИЛА + 2 4 ипв 0 » 9 4 F V 4 I I 0 • 4 7 X I + FI/X од 7 4 8 X 9 6 иод X 3 4 8 + иод X I вп 3 4 55 Fx2 Fex 4 I 2 3 0 X 2 0 + С/П Ввод исходных данных: W -по ; fi * ni; А —П2; В -ПЗ; С —П4; Д-П5 * П6; У ГГ7; —ОД; У2 П9 ; й ^ПА; ти - ПВ.

18

Влажность W вводится в долях, а не в %.

Тест: 0,1 — ПО; 1000 — П1; I -П2; О — ПЗ; I — П4; 0 ~П5;

500 Пб; 0,01 —П7; 0,01 — №; 0,5 — П9; 0,5—ПА; 1"ПВ; В/0; С/П.

Результат: 744.

Программа 2

Расчет толщины защитного слоя бетона по заданной температуре арматуры t_s

Набрать программу I; вместо команды С/П в конце программы ввести команды:

ИПС - Рх-^0    89 ИП7 С/П ШГ7 I ВЛ

3    /-/ + П7    БП 00

Ввод исходных данных: по программе I и дополнительно t_s ^ ПС.

В качестве исходного значения толщины защитного слоя у ^ ГГ? следует брать заведомо меньшее значение, используя данные табл.5.

Тест: Дополнительно к тесту программы I ввести 740 ^ПС. Результат: 1,1-10~².

Программа 3

Проверка условий прочности плит, армированных однорядной арматурой одного класса

НПО ипз ЙП5 X ИПб г ОД - ипз X ИП5 X ипв - Fx < 0 20 I С/п НПО игщ I ) 7 л - ИП4 X ИП1 X ИПЗ X ИПС - Рх < 0 39 2 С/П ИПО 2 X ИЛА 2 + ИП9 * Fx2 - 4 X ИПС X ОД ИЛА ИПЗ 4 * ИП7 т I 0 + ИП2 X * ИП4 X 0 > 8 5 X ИП1 X ИПб X 9 2 0 ИП8 X + ипо X иод - Fx <• 0 93 3 С/П 0 С/П Ввод исходных данных: //*—ПО; tsr П1; ds -П2; Л\ У ' /S6 ~~ ПЗ; ^ - П4; As — П5; (. 'Пб; Rbp A Пв; L - П9; iK -ПА; М - пв; м ni — ПС.

Программа последовательно выполняет проверку условий:

I. М -< М ^

О и с U ^рег *-• ^га //* ^m t

19

УДК 699.81

Печатается по решению секции коррозии и спецбетонов НТО НИИЖБ Госстроя СССР от 22 апреля 1986 г.

Рекомендации по проектированию многопустотных плит перекрытий с требуемой огнестойкостью. М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1987,с.27.

Рекомендации содержат основные положения по проектированию многопустотных плит перекрытий с требуемой огнестойкостью. Приведе н ы таблицы для определения параметров, используемых при расчетах. Даны программы для расчетов на программируемых микрокалькудято р а х МК-54, БЗ-34, а также приведены примеры проектирования многопустотных плит перекрытий с требуемой огнестойкостью.

Предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Табл. 5.

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт бетона и железобетона (ИИИЖБ) Госстроя СССР, 1987

ni, тс ^ М ine,t

На дисплее высвечивается номер первого из невыполненных условий (I, 2 или 3). Для получения на дисплее разности между прочностью сечения и действующим моментом необходимо выполнить команду ху . Для выполнения условий необходимо скорректировать исходные данные и повторить расчет. После выполнения всех условий на дисплее высвечивается ^П0^П. При необходимости продолжить проверку последующих условий при невыполнении предыдущего следует нажать клавишу С/П.

Тест: 0,15 ^П0; 0,8 -П1; 0,01 -П2; 600 ~ПЗ; 600 — П4;

6-1СГ⁴ -П5; 13-П6; И~П7; 0-П8; б~П9; 0,1-ПА; 0,05-ПВ;

0,04-ПС; В/0; С/П.

Результат: I; 0,17 ^П0; 0,5 ^П1; С/П.

Результат: 2; 0,8—П1; 0,05 ^ПА; С/П.

Результат: 3; 0,1 —ПА; В/0; С/П.

Результат: 0.

Программа 4

Расчет прочности нормальных сечений плит с двухрядным смешанным армированием М ^per , М ^pt^er

НПО ИП2 X цц ИП1 НПЗ X ПС + ИЛА 4 2 4 ПВ ИП4 - /-/ ицд X ИП5 ИПВ - ИПС X + цд ИП4 ИПВ ПС I У 7 4 ПВ - ИП8 X ИП6 X ИП2 X ИП5 ИПВ - ИП9 X ИП7 X ИПЗ X + С/П Ввод исходных данных ( • S6 . ; ) — ПО; $36, ,)-П1; А.ЛП2; kS2 ПЗ; hq1 П4; Ь0Г П5; ,~—П6; 9 ^ S1 ^П8; R62 П9; • b't ) -ПА,

Результаты вычислений: высота сжатой зоны бетона при расчетной нагрузке в регистре "С"; М'"'"- - в регистре "Д"; М р*г - на дисплее.

Программа 5

Расчет прочности наклонного сечения по изгибающему моменту при огневом воздействии М

# « «	• • * *	ИП9	ИПЗ	X	ИП7	X	ИП4	X	ИП9
4	4	ИПА	4	I	0	+	ИП1	X	4
ИП8	4	4	ИПА	4	I	0	+	ипо	X
ИП8	4	ИП6	4	ИП2	4	ИП4	4	FI/x	+
ИПВ	X	ИПС	ИП4	X	+	С/П

ПРЕДИСЛОВИЕ

В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года намечено продолжить совершенствование проектно-сметного дела, предусматривать в проектах широкое применение прогрессивных научно-технических достижений. Повышение надежности и экономичности проектных решений возможно при комплексном подходе и учете на стадии проектирования различных факторов» возникающих в процессе эксплуатации, в частности, возможных пожаров. Для обеспечения этого необходима методика проектирования конструкций с требуемой огнестойкостью.

Настоящие Рекомендации составлены в дополнение и развитие "Пособия по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП П-2-80)", (М., Стройиздат, 1985) и "Рекомендаций по определению пределов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций" (М., Стройиздат, 1986).

Рекомендации обобщают опыт теоретических и экспериментальных исследований огнестойкости железобетонных конструкций» основанный на результатах многочисленных огневых и высокотемпературных испытаний, выполненных НИИЖБ Госстроя СССР и Симферопольским филиалом Днепропетровского ЧСИ, а также анализа отечественных и зарубежных работ.

Предлагаемая методика расчета заключается в оценке несущей способности железобетонных конструкций с учетом изменения условий совместной работы арматуры и бетона при огневом воздействии, а также в обеспечении при проектировании требований глав СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции", СНиП 2.01.02-85 "Противопожарные нормы", СНиП 2.01,07-85 "Нагрузки и воздействия" и стандарта СЭВ 1000-78 "Противопожарные нормы строительного проектирования. Метод испытания строительных конструкций на огнестойкость".

В основу методики теплотехнического расчета положена "Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости железобетонных строительных конструкций на основе применения ЭВМ"

( U., ВНИИПО МВД СССР, 1975).    Статическая    часть    рас

чета выполнена по СНиП 2.03.01-84 с учетом изменения свойств материалов и условий их совместной работы при пожаре.

В Рекомендациях приведены таблицы, позволяющие оперативно определить огнестойкость плит перекрытий или подобрать необходимые параметры сечения плит для обеспечения требуемого предела огнестойкости, а также программы для выполнения расчета огнестойкости плит на программируемых микрокалькуляторах.

Применение Рекомендаций позволит на стадии проектирования повысить надежность многопустотных плит перекрытий и сократить затраты на их огневые испытания.

Рекомендации разработаны доктором техн.наук, проф. В.В.Жуковым (НИИЖБ Госстроя СССР), кандидатом техн.наук, доц. Э.Ф.Паниковым, инженером Ю.П. Линченко (Симферопольский филиал Днепропетровского ИСИ) при участии канд.техн.наук В.Л.Морозенского (ЦНИИЭП торговобытовых зданий и туристских комплексов), ханд.техн.наук В.В.Соломонова, канд.физ.-мат.наук А.Е.Сегалова, канд.техн.наук В.В.Фигаров-ского (НИШБ Госстроя СССР).

Все замечания и предложения по содержанию настоящих Рекомендаций просим направлять в НИИЖБ по адресу: Москва, 109389, 2-я Ин -ститутская ул., д.б, лаборатория жаростойких бетонов, конструкций и огнестойкости железобетонных конструкций.

Дирекция НИИЖБ

4

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Огнестойкость многопустотных плит перекрытий должна соответствовать требованиям СНиП 2.01.02-85.

1.2.    По теплоизолирующей и огнепреграждающей способности при проектировании в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 огнестойкость многопустотных плит перекрытий заведомо обеспечена и не требует проверки.

1.3.    По несущей способности огнестойкость многопустотных плит перекрытий определяют расчетом, состоящим из теплотехнической и статической частей.

1.4.    В теплотехнической части расчета определяют температуру продольной рабочей арматуры в конструкции по истечении времени t_u после начала огневого воздействия, равного нормированному пределу огнестойкости.

1.5.    В статической части расчета определяют несущую способность плиты при огневом воздействии.

1.6.    Нагрузки и условия опирания следует принимать в соответствии с конкретным проектом здания и сооружения, в котором будет применяться конструкция. Для типовых конструкций принимают сочетание нагрузок и условий опирания, которое приводит к наименьшей огнестойкости. При указании расчетного значения огнестойкости конструкции в рабочих чертежах или других документах следует приводить величину нагрузки и условия опирания, для которых это значение определено.

1.7.    В соответствии с главой СНиП 2.01.07-85 сочетания нагрузок, принимаемые для расчета огнестойкости, следует рассматривать как особые. В особых сочетаниях нагрузок допускается не учитывать кратковременные нагрузки и включать лишь постоянные и временные длительные нагрузки с коэффициентом надежности, равным единице.

Расчетные сопротивления материалов для расчета огнестойкости конструкций следует принимать с коэффициентом надежности, равным 0,83 по бетону и 0,9 по арматуре.

1.8.    Предел огнестойкости многопустотных плит перекрытий, армированных стержневой арматурой, может наступить по двум причинам:

из-за проскальзывания арматуры на опоре при нагреве контактного слоя бетона и арматуры до критической температуры, t _ап ;

из-за температурной ползучести арматуры и разрушения по нормальным сечениям при нагреве арматуры до критической температуры, t_s .

5

1.9. Рекомендациями нельзя пользоваться при расчете перекрытий, в которых при огневом воздействии возможно возникновение отколов, уменьшающих размеры сечения или обнажающих арматуру.

Возможность появления при нагреве плит отколов бетона можно оценить расчетом по методике, приведенной в "Рекомендациях по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения" (М., Стройиздат, 1979). Отколы бетона могут приводить к потере огнепре-граждающей способности конструкции, к потере огнестойкости по несущей способности, как следствие ускоренного прогрева арматуры.

2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ

2.1.    В теплотехнической части расчета определяют температуру продольной арматуры в пролете t_s ив зоне анкеровки t_an на тот момент времени, когда исчерпывается требуемый (нормированный) предел огнестойкости при нагреве перекрытия по стандартному температурному режиму пожара. Этот режим характеризуется зависимостью;

t - 345 1д (480 г + I) + 20 .    (I)

2.2.    Степень огнестойкости жилых зданий устанавливают по СНиП 2.08.01-85; общественных зданий - по СНиП 2.08.02-85. Но степени огнестойкости здания в соответствии с п.2.2 СНиП 2.01.02-85 определяют требуемый предел огнестойкости плит перекрытия.

2.3.    Температуру арматурного стержня t_s , расположенного у обогреваемой поверхности плоской конструкции, определяют по формуле

t_s = 1250 - 1230 erf х _#    (2)

где erf х - функция ошибок Гаусса.

2.4.    Расчет температуры арматурного стержня t_s выполняют в следующей последовательности.

Теплотехнические характеристики бетона, приведенные к средней температуре t_m = 450°С, определяют по формулам;

приведенный расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/м°С

A _t = А + В • i _w    (3)

приведенная расчетная удельная теплоемкость, кДд/кг °С

C_t - С + Д •    ,    (4?

где коэффициенты А, В, С, Д принимают по табл.1 прил.1.

6

приведенный расчетный коэффициент температуропроводности, м³/ч

3,6 Л t

$ рр J ⁼    ———————    ( 5    )

^red (C_f + 0,05 И

где W - весовая влажность бетона в стадии эксплуатации, %, определяется по прил.З, СНиП П-3- 79* "Строительная теплотехника"; р - средняя плотность бетона (сухого), кг/м³.

2.5.    В случае отсутствия данных о виде заполнителя и влажности бетона в стадии эксплуатации следует принимать значения коэффициентов по табл.1 для бетонов с возможно большей плотностью и наимень -шей влажностью.

2.6.    Коэффициенты ц>₁ , у₂ определяют в зависимости от плотности сухого бетона по табл. 2 и 3 прил.1. В случае отсутствия данных о плотности бетона следует принимать значения коэффициентов для бетона с наибольшей возможной плотностью.

2.7.    Аргумент X функции ошибок Гаусса определяют по формуле

* = ( у,⁺ (у ⁺ ds)/У*г_е*)/{² Yiu/w), t6)

где d_s - диаметр арматурного стержня, м; у - расстояние от обогреваемой поверхности до края арматурного стержня, м; 0,9 - коэффициент, учитывающий ускоренный прогрев арматуры многопустот -ных плит по сравнению с плитами сплошного сечения; t_u- предел огнестойкости плиты перекрытия, определенный в соответствии с указаниями пп.2Л, 2.2. »в часах.

2.8. Функция ошибок Гаусса выражается интегралом

(7)

Ее значения определяются по таблицам, либо по алгебраическому выражению :

где    Л    =    I/    (I    +    0.47Х)

2.9.    Температуру арматурного стержня t₆ вычисляют по формуле (2), Программа для вычисления t_$ на программируемом микрокалькуляторе приведена в прил.2, "Программа I".

2.10.    Температуру арматуры в зоне анкеровки t_an при опирании

7

плит на железобетонные ригели, диафрагмы или стены, то есть на участках, не подвергающихся прямому огневому воздействию, принимают tап - 0,8 t_s , при опирании на металлические балки t„„ = t_s ,

2.11. При расположении продольной рабочей арматуры в два ряда по высоте плиты следует определять температуру стержней каждого ряда в отдельности. Для плит, армированных арматурой различных диаметров , при средней плотности бетона J) < 2000 кг/м³, следует вычислять температуру стержней каждого диаметра.

3. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ НАКЛОННЫХ СЕЧЕНИИ ПО ИЗГИБАЮЩЕМУ МОМЕНТУ ПРИ ОГНЕВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

3.1.    Расчет огнестойкости плит при действии изгибающего момента по опасному наклонному сечению должен производиться из условия

М nt = M_st + Msw/£ ,    (9)

где М nt - изгибающий момент в наклонном сечении от действия постоянных и длительных нормативных нагрузок, учитываемых в расчете согласно указаниям п.1.6, 1.7 настоящих Рекомендаций.

3.2.    Момент, воспринимаемый продольной арматурой, пересекающей растянутую зону наклонного сечения, при огневом воздействии с учетом изменения совместной работы арматуры с бетоном определяют по формуле

Мst    if    SS    $SSf ^5 f    (10)

где #_s - расчетное сопротивление арматуры для расчета огнестойкости; y_S5- " коэффициент условий работы арматуры в зоне передачи напряжений для арматуры без анкеров, определяемый по указаниям пп.2.28, 2.29 СНиП 2.03.01-84; Z_s - плечо внутренней пары сил; с - длина проекции наиболее опасного наклонного сечения; коэффициент условий работы арматуры в зоне передачи усилий при огневом воздействии, определяемый по табл.4 прил.1 в зависимости от температуры контактного слоя бетона и арматуры.

3.3. Момент M_sWi , воспринимаемый поперечными стержнями с равномерным шагом в пределах растянутой зоны рассматриваемого сечения, при огневом воздействии определяется по формуле

М swt~ R sw /SWt    SW ’ C / (^s) ,    (Ц)

где )f_svvT- коэффициент условий работы поперечной арматуры при огне-

8

вом воздействии, принимаемый равным 0,8,

4, ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШСГОПУСТСТНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ С ТРЕБУЕМОЙ ОГБЕСТОИКОСТЬЮ

4.1.    Несущую способность многопустотных плит перекрытий в период эксплуатации, а также огнестойкость следует считать обеспеченной,если соблюдаются условия:

м - М ,    (12)

(13)

per

М nt, in с ^ M i _nc    (14)

Первое условие обеспечивает прочность плит при эксплуатации:

М - максимальный изгибающий момент от расчетных нагрузок; М^рег -прочность нормального сечения при расчетных характеристиках бетона и арматуры в стадии эксплуатации (для предельных состояний первой группы).

Второе условие обеспечивает прочность нормальных сечений при воздействии пожара:

W Р^ег

М _t - прочность нормального сечения при пожаре по истечении времени т_и после начала огневого воздействия, равного нормированному пределу огнестойкости.

Третье условие обеспечивает прочность наклонных сечений по изги~ бающему моменту при воздействии пожара:

М_пг t in, - изгибающий момент от действия постоянных и длительных

PPt*

нормативных нагрузок в опасном наклонном сечении; М _£пс - прочность опасного наклонного сечения по изгибающему моменту во время t_ц .

4.2.    Для плит, имеющих однорядное армирование по высоте сечения из стержней одного класса и диаметра, уравнения прочности имеют вид:

per У $6 Я S Zs , (15) per t ~ X St ^ S (16) inctt = Я* У SS У SS, t /lslia+920/l,„ho . (17)

где R_s - расчетное сопротивление продольной рабочей арматуры для стадии эксплуатации или для расчета огнестойкости; - фактическая площадь сечения продольной рабочей арматуры; ~ коэффициент, учитывающий работу высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести, определяемой согласно

9