кр(0) = 0,1 - 0,1 (0-55О)/65О


для 20 °С < 0 < 200 °С;

для 200 °С<0<4ОО °С;

для 400 °С<0<55О °С;

для 550 °С<0< 1200 °С;


  1. попередньо напружена арматура (дріт і канати згідно з ГОСТ 7348 та ГОСТ 13840 відпо­відно):


/<р(9)=1,0

кр (0) = 1,0 - 0,45 (0 - 100)/250 кр(Є) = 0,55 - 0,455 (0 - 350)/200 кр(0) = 0,1 - 0,1 (0-55О)/65О


для 20 °С < 0 < 100 °С;

для 100 °С<0<35О °С;

для 350 °С<0<55О °С;

для 550 °С<0< 1200 °С;




1 - арматура; 2 - попередньо напружена арматура (стрижні); 3 - попередньо напружена арматура (дріт і канати)

Рисунок 8.1 - Крива для критичної температури ненапруженої і попередньо напруженої
арматури 0СГ, що відповідає коефіцієнтам зниження

к зСг) = as>ff/fyk (20 °С) або кр (0СГ) = о pfl/fpk (20 °С)


  1. Для вільно обпертих згинальних конструкцій (окрім попередньо напруженої арматури без зчеплення з бетоном), в яких критична температура відрізняється від 500 °С, відстань до осі арматури, що наведена в таблицях Д.1 і Д.2, уточнюють:

  1. обчислюють напруження сталі crs для впливів під час пожежі Ed fj-.

Ed,fi fyk (20°С) req /о n

°s,fi 7 ■

-d Y s ^'s.prov

де ys - коефіцієнт надійності для арматури (розділ З ДБН В.2.6-98);

Asreq ~ площа необхідного армування за граничними станами першої групи;

As,prov ~ площа наявного армування;

Edfl/^d визначають за 5.4.2.

  1. обчислюють критичну температуру арматури 0СГ відповідно до коефіцієнта зниження Mecr) = as,ff /fyk (20 °с) (рисунок 8.1, крива 1) для ненапруженої або крсг) = <з pfj/fpk (20 °С) (рисунок 8.1, крива 2 або 3) для попередньо напруженої арматури;

  2. уточнюють мінімальну відстань до осі арматури, що наведена в таблицях для нової критичної температури 0СГ, використовуючи наближену формулу (8.3), де Да - зміна відстані до осі арматури в мм.

Да = 0,1 (500-0СГ). (8.3)

  1. Наведене вище наближення дійсне, якщо 350 °С <0СГ < 700 °С, та для зміни відстані до осі арматури, що наведена лише в таблицях. Для температур за межами цього інтервалу та для уточнених результатів використовують температурні криві. Для попередньо напруженої арматури аналогічно можна використовувати формулу (8.2).

  2. Для попередньо напруженої арматури без зчеплення з бетоном критичні температури вище 350 °С використовують у разі застосування уточнених методів визначення ефектів зміщень (див. 7.1.3).

  3. Для балок із критичною температурою 0СГ менше 400 °С збільшують мінімальну ширину розтягнутої зони балки в мм за формулою:

bmOd ^bmin +0,8(400 +0СГ), мм, (8.4)

де bm|n - мінімальний розмір b, що наведений у таблицях для нормованої вогнестійкості.

Як альтернатива збільшенню ширини за формулою (8.4) уточнюють відстань до осі арматури для отримання температури, необхідної для діючого напруження. Це вимагає використання точ­нішого методу, аніж той, що наведений у додатку А.

  1. Значення, що наведені в таблицях, встановлюють мінімальні розміри для вогнестійкості додатково до правил конструювання за ДБН В.2.6-98. Деякі значення відстані до осі арматури, що використані в таблицях, менші за встановлені у ДБН В.2.6-98 та враховують лише для інтерполяції.

  2. Проміжні значення табличних даних знаходять за лінійною інтерполяцією.

  3. Познаки, що використані в таблицях, наведені на рисунку 8.2.




Рисунок 8.2 - Переріз елементів конструкцій, номінальна відстань до осі арматури а

  1. Відстані до осі арматури а для сталевих стрижнів, дроту і попередньо напруженої арматури мають номінальні значення.

  2. Для армування в декілька рядів, як наведено на рисунку 8.3, та там, де воно складається з ненапруженої і попередньо напруженої арматури з тими ж характеристичними значеннями міцності fyk і fpk, середня відстань до осі арматури ат не менша за відстань до осі арматури а, що наведена в таблицях. Середню відстань до осі арматури обчислюють за формулою:

а _ Л>1а1 + As2 а2 +---+Asn ап _ ІЛ,а,

ат л л —л v'Ti ’ (°-Э)

As1 +^s2 +--+^5П Z^Ati

де Asi - площа поперечного перерізу /-го сталевого стрижня (попередньо напруженого арматурного елемента, канату);

а, - відстань до осі /-го сталевого стрижня (попередньо напруженого арматурного елемента, канату).

Якщо армування виконують зі сталей з різними характеристичними значеннями міцності, Asi у формулі (8.5) замінюють на Asifykj (або Asifpki).

Рисунок 8.3 - Відстані до осі арматури ат



  1. Якщо ненапружену і попередньо напружену арматуру використовують одночасно (наприклад, у частково попередньо напруженій конструкції), відстані до осей ненапруженої і попередньо напруженої арматури визначають окремо.

Примітка. Рекомендовано використовувати температурні криві та спрощені методи розрахунку.

  1. Мінімальна відстань до осі для будь-якого окремого стрижня має бути не меншою за необхідну для R ЗО на випадок розміщення стрижнів в один ряд або половину середньої відстані до осі для стрижнів у кілька рядів (формула (8.5)).

8.3 Балки

  1. Загальні положення

    1. Для визначення вогнестійкості ненапружених та попередньо напружених залізобетон­них балок використовують дані, що наведені в таблицях Д.1-Д.З, та виконуються правила цього розділу.

    2. Таблиці стосуються балок, що зазнають тристороннього вогневого впливу, наприклад, якщо верхня грань ізольована плитами або іншими конструкціями, що виконують теплоізолювальну функцію протягом всього вогневого впливу. Для балок, що зазнають вогневому впливу з усіх сторін, застосовують 8.3.4.

    3. Табличні значення дійсні для поперечних перерізів, що наведені на рисунку 8.4. Пра­вила 8.3.1.5-8.3.1.8 визначають необхідні для захисту арматури розміри поперечного перерізу.


в


а - постійна ширина; б - змінна ширина; в - двотавровий переріз
Рисунок 8.4 - Визначення розмірів різних типів балочних перерізів

  1. Для балок із змінною шириною (рисунок 8.46) мінімальне значення b визначають у центрі ваги розтягнутої арматури.

  2. Р

    (8.6)

    обоча висота dgff нижньої полиці двотаврової балки (рисунок 8.4в) становить не менше:

^eff -d +0,5d2bmin - де bmin - мінімальне значення ширини балки за таблицею Д.З.

Це правило не діє, якщо фіктивний поперечний переріз (С на рисунку 8.5), що задовольняє мінімальні вимоги вогнестійкості та включає повне армування, входить до існуючого поперечного перерізу.

  1. Якщо дійсна ширина нижньої полиці b становить більше 1,4bw(bw- дійсна ширина стінки балки (рисунок 8.4в)), a bdeff< 2b?.. , тоді відстань до осі ненапруженої або попередньо




н

(8.7)

= а 1,85-—

. ^гпіп

апруженої арматури збільшують:

aeff

де deff - визначають за формулою (8.6);

Ьтіп - мінімальна ширина балки, що наведена в таблиці Д.1.


В-В

Рисунок 8.5 - Двотаврова балка зі збільшеною шириною стінки bw, що відповідає вимогам фіктивного поперечного перерізу


С - фіктивний поперечний переріз.



    1. Отвори в стінках балок не впливають на вогнестійкість, якщо залишкова площа поперечного перерізу елементу в розтягнутій зоні не менша за Ас< 2b^jn, де Ьтіп наведено в таблиці Д.1.

    2. Зосередження температури відбувається в нижніх кутах балок. У такому разі відстань asd (рисунок 8.2) від осі кутового стрижня (канату або дроту) до бічної грані балки тільки з одним рядом арматури збільшують на 10 мм для значень ширини балки не більше тих, що наведені в колонці 4 таблиці Д.1 для вільно обпертих балок та в колонці 3 таблиці Д.2 для нерозрізних балок для відповідної нормованої вогнестійкості.

  1. Вільно обперті балки

У таблиці Д.1 наведені мінімальні значення відстані до осі арматури і мінімальні значення ширини балки для нормованої вогнестійкості від R30 до R240.

  1. Нерозрізні балки

    1. У таблиці Д.2 наведені мінімальні значення відстані до осі арматури і мінімальні значення ширини балки для нормованої вогнестійкості від R30 до R240.

    2. Дані таблиці Д.2 використовують, якщо:

  • виконані конструктивні вимоги;

  • перерозподіл згинального моменту для розрахунку за нормальної температури не перевищує 15 %. В іншому разі їх приймають як вільно обперті балки.

Примітка. Таблицю Д.2 використовують для проектування нерозрізних балок, в яких перерозподіл згинального моменту становить більше 15 % за наявності достатньої здатності повороту на опорах в умовах визначеного вогневого впливу. Ретельніші розрахунки базуються на спрощених методах розрахунку (наприк­лад, додаток В), за необхідності, для уточнення значень відстані до осі арматури і довжини обриву верхньої й нижньої арматури.

  1. Площа верхнього армування на кожній проміжній опорі для нормованої вогнестійкості не менше R90, на відстані не більше 0,3/eff (згідно з ДБН В.2.6-98) від центральної лінії опори становить не менше (рисунок 8.6):

As,reqM=AS

,req(0) (1-2,5x//eff), (8.8)

де x - відстань від розглянутого перерізу до центральної лінії опори, якщо х < 0,3/eff;

As,req (°) - площа верхнього армування на опорі згідно з ДБН В.2.6-98;

As,req (X)- Мінімально необхідна площа верхнього армування перерізу на відстані х від центральної лінії опори, але не менше Д5(х), що вимагає ДБН В.2.6-98;

leff - розрахункова довжина прольоту. Якщо розрахункова довжина прилеглих прольотів більша, тоді треба використовувати це значення.

0»3/eff ОД/eff 0,3 leff



1 - епюра згинальних моментів від впливу пожежі за t = 0; 2 - обвідна епюра діючих згинальних моментів згідно з ДБН В.2.6-98; 3 - епюра згинальних моментів під час пожежі; 4 - обвідна епюра згинальних моментів, що враховується у формулі (8.8).

Рисунок 8.6 - Обвідна епюра згинальних моментів на опорах під час пожежі

  1. Таблицю Д.2 застосовують для нерозрізяих балок з попередньо напруженою армату­рою без зчеплення з бетоном, якщо згинальний момент на проміжних опорах під час пожежі сприймає арматура зі зчепленням із бетоном.

  2. Товщина стінки двотаврової нерозрізної балки (рисунок 8.4в) становить не менше в таблиці Д.2, колонка 2 для відстані 2h від проміжної опори за умови, що вибухоподібне крихке руйнування не відбувається (див. 7,4).

  3. Для запобігання руйнуванню бетону нерозріаної балки від стиску або дії поперечної сили на першій проміжній опорі ширину балки і товщину стінки балки збільшують для нормованої вогнестійкості від R120 до R240 згідно з таблицею Д.З, якщо виконуються такі умови:

  1. міцність на згин на крайній опорі не забезпечують ані з'єднання, ні балка (для цього пункту ДБН В.2.6-98 забезпечує міцність на згин завдяки з'єднанню, що передає момент) та

  2. Ved >2/3i/Rd maK на першій проміжній опорі, де - розрахункова поперечна сила за нормальної температури і і/дуіГГіак — розрахунковий опір стінок дії поперечної сили згідно з роз­ділом 6 ДБН В.2.6-98.

8.3.4 Балки, що зазнають впливу пожежі з усіх сторін

Таблиці Д.1 - Д.З використовують, якщо:

  • значення висоти балки становить не менше значення мінімальної ширини, що необхідна для відповідної межі вогнестійкості;

  • площа поперечного перерізу балки не менша за

4е=2/А. (В9)

min ' г

де bmlf) -наведене в таблицях Д,1 -ДЗ,ДОДАТОК А

(ДОВІДКОВИЙ)

ТЕМПЕРАТУРНІ КРИВІ

А.1 В додатку наведені розрахункові температурні криві для балок (рисунки А.2 - А.9).

А.2 Рисунки побудовані на основі таких значень:

  • теплоємність бетону з вологістю 1,5 % наведена в 6.3.2. Температурні номограми визначені для вологості більше 1,5 %;

  • нижня межа теплопровідності бетону є такою, що наведена в 6.3.3

Примітка. Нижню межу теплопровідності визначають з порівняння температур, що отримані під час вогневик випробувань різних типів залізобетонних конструкцій; нижня межа дає достовірніші значення тем­ператури бетонних конструкцій ніж верхня, що отримана за результатами випробувань стялезалізобетонник конструкцій.

  • ступінь чорноти поверхні бетону становить 0,7, як наведено в 5.2.3;

  • коефіцієнт конвекції становить 25 Вт/(м2' К).

А.З Рисунок А.1 показує розташування температурних кривих у поперечному перерізі балок, враховуючи симетрію.



X

1 - площа з температурними кривими; 2 - повний поперечний переріз.

Рисунок А.1 - Площа поперечного перерізу, для якого наведені температурні криві