Определяем теплофизические характеристики бетона

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

Характеристика здания и конструкций

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 R_sn=400 МПа.

Плиты ПК8-58.15. Конструктивные особенности плиты – плита с круглыми пустотами. Расчетная нагрузка 0,8 т/м² q_р=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 R_sn=600 МПа.

Экспертиза строительных конструкций.

№	Наименование конструкций	Требуется	Обоснование	Фактически	Обоснование	Заключение
Птр	Ктр	Пф	Кф
	Колонна	R90	K0	ФЗ №123	R190	K0	расчет.	Соответствует
	Ригель	R90	K0	R120	K0	расчет.	Соответствует
	Плита	REI45	K0	R76	К0	расчет.	Соответствует

3.Определение фактических пределов огнестойкости строительных конструкций расчетом.

Расчет предела огнестойкости многопустотной плиты.

Найдем нормативную распределенную нагрузку:

где q_p - расчетная распределенная нагрузка, кН/м²; b_f – ширина полки, м.

Найдем максимальный изгибающий момент:

Определяем высоту полки:

где h – высота плиты, мм; D_h – 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]); a_λ - коэффициент температуропроводности, Вт/м°С² (a_λ =-0,00035 Вт/м°С² берем из таблицы 2.2 [1]); t_b - 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]); a_с - коэффициент температуропроводности, Дж/кг°С² (a_с =0,84 Дж/кг°С² берем из таблицы 2.2 [1]); t_b - 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 а₁,а₂ - расстояние он обогреваемой поверхности плиты до центра рабочей арматуры каждого класса, мм; А₁,А₂ – 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).

а_n=a_l+0,5d_s

где a_l – толщина защитного слоя бетона принимаем за 20 мм, d_s – диаметр арматуры

а₁=20+0,5·12

а₁=26 мм

а₂=20+0,5·14

а₂=27 мм