ами стрижневих елементів в порівнянні з плоскими конструкціями є наявність арматури в стислій зоні і, як правило, вогневий вплив на стиснуту зону по бічних сторонах поперечного перерізу (рис. 2.6).
При обігріві балки з трьох сторін розміри стиснутої зони бетону зменшуються по висоті в основному за рахунок деформацій розтягнутої арматури до величини в момент граничного стану конструкції, а по ширині - за рахунок втрати міцності зовнішніми шарами бетону.
В результаті прогріву стиснутої арматури її опір зменшується в порівнянні з початковим на величину коефіцієнта зниження міцності.
Величину визначають за формулою (20). Ширина ядра перерізу буде.
Малюнок 2.6 Розрахункова схема залізобетонної балки прямокутного перерізу.
Температуру стислих стрижнів знаходять за рівнянням (8) або (9). Потім по розрахованої температурі знаходять.
При відомих розмірах стиснутої зони бетону і опору стиснутої арматури
. (36)
Вирішуючи рівняння щодо, знаходять:
. (37)
Потім, використовуючи умову рівноваги проекції всіх внутрішніх і зовнішніх сил на вісь х
, (38)
знаходять:
. (39)
Коефіцієнт
За величиною коефіцієнта знаходять.
У балок, ригелів, прогонів перетин обігрівається з трьох сторін. Тому температура стрижнів, розташованих навіть в один ряд, буде різна: крайні стрижні прогріваються швидше, ніж середні.
Розрахунок температур стрижнів роблять за формулою (13).
Після обчислення температури кожного розтягнутого стержня з координатами визначають середню температуру стрижнів:
, (40)
де: - площа перерізу стержня, м 2 ;- Температура стрижня,;- Сумарна площа перерізу розтягнутої арматури, м 2 .
Якщо значення збігається з, обчисленої для заданого проміжку часу, розрахунок закінчується. Якщо ні, то знову задаються часом і вирішення завдання повторюється.
Іноді руйнування стрижневих елементів в умовах пожежі може відбуватися не тільки по розтягнутій зоні, але і по стиснутому бетону (переармірованние і навантажені гранично допустимої навантаженням елементи).
2.3.4 Стислі елементи
Розрахунок меж вогнестійкості колон і стін пов'язаний з визначенням граничних зусиль, які може сприймати нерівномірно прогріте перетин бетону і нагріта арматура.
У загальному випадку розрахунок несучої здатності колон (розглядаються тільки колони з випадковим ексцентриситетом e a програми навантаження ) слід проводити з урахуванням повних деформацій нагрітого бетону при нерівномірному прогріванні поперечного перерізу, застосовуючи метод кінцевого елемента. Цей метод пов'язаний з застосуванням ЕОМ, а тому не завжди може бути використаний в інженерних розрахунках.
Тому застосовують наближений метод розрахунку, заснований на визначенні площі ядра перерізу, обмеженого розрахункової (критичної) температурою.
Несуча здатність нагрітої колони при обігріві з чотирьох сторін:
, (41)
де - площа ядра перерізу, м 2 ;- Сумарна площа арматури, м 2 ;- Коефіцієнт поздов...
