F повне зусилля в стиснутій арматурі під час пожежі, і дорівнює частині зусилля в розтягнутій арматурі
к, г] і х визначені в ДБН В.2.6-98.
Рисунок В.4 - Розподіл напружень у граничному стані для прямокутного залізобетонного
перерізу з армуванням у стиснутій зоні
Спрощений метод розрахунку балок
Спрощений метод застосовують, якщо навантаження рівномірно розподілене та розрахунок за температури навколишнього середовища базується на лінійному аналізі або на лінійному аналізі з обмеженим перерозподілом згідно з ДБН В.2.6-98.
Примітка. Метод застосовують для нерозрізних балок, якщо перерозподіл моменту вище 15 % за наявності достатньої здатності повороту на опорах в умовах визначеного вогневого впливу.
Спрощений метод розрахунку розширює можливості використання табличного методу для балок, що зазнають вогневого впливу з трьох сторін. Він визначає вплив на згинальну міцність, якщо відстань до осі нижньої арматури а менша за табличні значення.
Мінімальні розміри поперечного перерізу (bmin, bw, hs), що наведені в таблицях Д.1 - Д.З, не можна зменшувати.
Цей метод використовує коефіцієнти зниження міцності, що наведені на графіку (рисунок 8.1).
Спрощений метод використовують, щоб обґрунтувати зменшення відстані до осі арматури а. В іншому разі виконують правила, що наведені в 8.6 і 8.7. Цей метод не використовують для нерозрізних балок, якщо в площинах дії негативного згинального моменту ширина bmin або bw менша за 200 мм, а висота hs менша за 2b, де значення bmin наведені в колонці 5 таблиці Д.1.
Вільно обперті балки
Перевіряють умову:
MEd,fi MRd,n ■ (В-3)
Навантаження підчас пожежі визначають згідно з ДБН В.1.2-2, ДБН В.1.1-7 (додаток В).
Максимальний розрахунковий момент під час пожежі MEd f! від рівномірно розподіленого навантаження визначають за формулою:
MEd,fi = ^Ed,fi^ff/B’ <В-4)
де WEdfj- рівномірне розподілене навантаження під час пожежі, кН/м;
leff - розрахункова довжина балки.
Згинальний момент перерізу MRdfj для розрахунку на вогнестійкість обчислюють за формулою:
Rd.fi = (їs /їs.fi) ' (®) ‘ ^Ed(As,prov /As,req') > (В-5)
де ys - коефіцієнт надійності для арматури згідно з ДБН В.2.6-98;
ys fi - коефіцієнт надійності для арматури під час пожежі;
fcs(0) - коефіцієнт зниження міцності арматури для температури 0 за нормованої вогнестійкості. Значення 0 для відповідної відстані до осі арматури наведено в додатку А;
MEd- розрахункове значення згинального моменту за нормальної температури
(ДБН В.2.6-98);
Asprav - передбачена площа розтягнутої арматури;
As req - необхідна площа розтягнутої арматури для розрахунку за нормальної температури
’ (ДБН В.2.6-98);
As.prov /As,req НЄ 6ІЛЬШЄ 1,3.
Нерозрізні балки
Статичну рівновагу згинальних моментів та поперечних сил забезпечують по всій довжині нерозрізних балок в умовах пожежі.
Для забезпечення рівноваги зусиль при розрахунку на вогнестійкість дозволяється перерозподіл моменту з прольоту на опори, якщо площі армування на опорах достатньо для сприйняття розрахункового навантаження під час пожежі. Це армування продовжують на достатню відстань до прольоту для гарантування надійної обвідної згинального моменту.
Несучу здатність на згин MRdfjspan перерізу в місці виникнення максимального про- льотного згинального моменту за умов пожежі обчислюють за В.3.4. Максимальний згинальний момент вільно обпертої балки від рівномірно розподіленого навантаження під час пожежі MEd,n = wEd.fi /й відповідає несучій здатності перерізу так, щоб опорні моменти MRdtfj і MRd2fj забезпечували рівновагу, як показано на рисунку В.5. Цього досягають шляхом підбирання значення моменту на одному кінці однаковим або меншим за значення несучої здатності опорного перерізу (розраховане за формулою (В.6)), а потім визначають необхідний момент на іншій опорі.
1 - епюра моменту вільно обпертої балки від рівномірно розподіленого навантаження під час пожежі
Рисунок В.5 - Позиціонування епюри згинального моменту вільно обпертої балки MEdfj
для досягнення рівноваги
За відсутності ретельніших розрахунків несучу здатність опорного перерізу в умовах пожежі обчислюють за формулою:
МRd,fi =(Ys/Ys,/7 )^Ed (As.prov /As,req)(d-a)/d, (B.6)
Де Ys > Ys.ff • ^Ed ■ Asprov' As,req визначені в B.2,
a - необхідна середня відстань до осі арматури наведена в таблиці Д.1, колонка 5;
d - робоча висота перерізу;
nmv/А. ГРП становить не більше 1,3.
Формулу (В.6) використовують, якщо температура верхньої арматури на опорі не перевищує 350 °С для ненапруженої і 100 °С для попередньо напруженої арматури.
Для вищих температур значення MRd fj знижують з урахуванням ks(Qcr) або кр (9СГ) відповідно до рисунка 8.1.
Довжину анкерування ІМГі в умовах пожежі розраховують за формулою:
lbd,fi =(4s/7s,fi')(''fc,fi /lc)lbd > (В‘7)
де lbd- розрахункова довжина анкерування за нормальної температури згідно з ДБН В.2.6-98.
Необхідну довжину стрижня збільшують за межі опори до відповідної точки нульового моменту, як розраховано в В.4.3, плюс відстань, що дорівнює lbdfl
.
ДОДАТОКД
(довідковий)
ТАБЛИЧНІ ДАНІ
Таблиця Д.1 - Мінімальні розміри і відстані до осі арматури вільно обпертих балок із ненапруже- ного і попередньо напруженого залізобетону
|
Нормований клас вогнестійкості |
Мінімальні розміри, мм |
||||
|
Можливі сполучення а і ЬтіП> де а - середня відстань до осі арматури, Ьтіп - ширина балки |
Товщина стінки балки, bw |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
R30 |
^тіп = 80 |
120 |
160 |
200 |
80 |
|
а = 25 |
20 |
1512 |
15* |
||
|
R60 |
^тіп = 120 |
160 |
200 |
300 |
100 |
|
а = 40 |
35 |
ЗО |
25 |
||
|
R90 |
Ьщіп ~ 150 |
200 |
300 |
400 |
110 |
|
а = 55 |
45 |
40 |
35 |
||
|
R120 |
^тіп = 200 |
240 |
300 |
500 |
130 |
|
а = 65 |
60 |
55 |
50 |
||
|
R180 |
5щіп — 240 |
300 |
400 |
600 |
150 |
|
а = 80 |
70 |
65 |
60 |
||
|
R240 |
5тіп = 280 |
350 |
500 |
700 |
170 |
|
а = 90 |
80 |
75 |
70 |
||
asty = а +10 мм (див. примітку нижче)
Таблиця Д.2 - Мінімальні розміри та відстані до осі арматури нерозрізних балок із ненапруже ного та попередньо напруженого залізобетону
|
Нормований клас вогнестійкості |
Мінімальні розміри, мм |
||||
|
Можливі сполучення а і bmjn, де а - середня відстань до осі арматури, Ьт,п - ширина балки |
Товщина стінки балки, bw |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
R30 |
5тіп = 80 |
160 |
|
|
80 |
|
а= 15* |
12 |
||||
|
R60 |
^тіп - 120 |
200 |
|
|
100 |
|
а = 25 |
12* |
||||
|
R90 |
5тіп -150 |
250 |
|
|
110 |
|
а = 35 |
25 |
||||
|
R120 |
Ьтіп = 200 |
300 |
450 |
500 |
130 |
|
а = 45 |
35 |
35 |
ЗО |
||
|
R180 |
5тіп = 240 |
400 |
550 |
600 |
150 |
|
а = 60 |
50 |
50 |
40 |
||
|
R240 |
5тіп = 280 |
500 |
650 |
700 |
170 |
|
а = 75 |
60 |
60 |
50 |
||
asd= а +10 мм (див. примітку нижче)
Примітка. Для попередньо напружених балок збільшують відстані до осі арматури згідно з 8.2.4. asd - відстань до сторони балки від осі кутових стрижнів (попередньо напружених арматурних елементів або дротів) балок тільки з одним рядом армування. Для значень Ьтіп, що є більшими за наведенні в колонці 4, значення a$d не збільшують.
*) Захисний шар бетону має бути не менше визначеного згідно з ДБН В.2.6-98.
Таблиця Д.З - Збільшені ширина й товщина стінки ненапружених і попередньо напружених нерозрізних двотаврових залізобетонних балок за умови 8.3.3.6
|
Нормований клас вогнестійкості |
Мінімальна ширина балки bmjn. мм, та товщина стінки балки bw, мм |
|
1 |
2 |
|
R120 |
220 |
|
R180 |
380 |
|
R240 |
480 |
Код УКНД 91.010.30; 91.080.40; 91.120.01
Ключові слова: вогнестійкість, температура нагрівання бетону і арматури, залізобетонні балки, температурні деформації, конструктивна система, стандартний температурний режим.
1Примітка. Для попередньо напружених балок збільшують відстані до осі арматури згідно з 8.2.4. а^ - відстань до сторони балки від осі кутових стрижнів (попередньо напружених арматурних елементів або дроту) балок тільки з одним рядом армування. Для значень Ьтіп, що є більшими за наведенні в колонці 4, значення а^ не збільшують.
2 Захисний шар бетону має бути не менше визначеного згідно з ДБН В.2.6-98.
