ких плит. Однак безпосереднє порівняння поведінки балок і плит неправомірно. Це пояснюється тим, що балкові конструкції в умовах пожежі обігріваються з трьох сторін. Крім того, відмітною особливістю балок в порівнянні з плоскими конструкціями є наявність арматури в стислій зоні. При дво- і тривимірному потоці тепла перерізи елементів прогріваються інтенсивніше, ніж при одновимірному, особливо кути балок. У всіх випадках відбувається нагрівання стиснутої зони бетону, що впливає на міцність і деформативність бетону та арматури стиснутої зони [2].
У статично визначених балках прогрів поздовжніх арматурних стержнів до критичної температури призводить до утворення пластичного шарніра в перерізі, де діє M n, max, що і є причиною руйнування балки, тобто настання її межі вогнестійкості.
Істотний вплив на поведінку балок в умовах пожежі робить спосіб їх спирається. Досліди показують, що при вільних шарнірних опорах і при абсолютно жорсткому закріпленні кінців балок вони мають мінімальну вогнестійкість.
Статично невизначені згинальні конструкції при нагріванні знижують свою несучу здатність за рахунок зменшення міцності опорних і пролітних перетинів. Міцність прогонових перетинів, як і у випадку статично визначених елементів, зменшується в результаті нагрівання розтягнутої арматури. Зниження міцності опорних перетинів відбувається внаслідок прогріву бетону й арматури стиснутої зони до високих температур.
В умовах пожежі у статично невизначених стрижневих елементах при закладенні їх опор відбувається перерозподіл моментів за рахунок виникнення негативного температурного моменту внаслідок перепаду температур по висоті перерізу і відсутності свободи повороту перетинів. Із - за перепаду температур балка прагне зігнутися вниз, чому перешкоджає закладення на опорах. Виникаючий температурний момент зменшує момент в прольоті і збільшує відповідно моменти на опорах. [2].
Колони
Поведінка стиснутих залізобетонних колон в умовах пожежі залежить від схеми обігріву, розмірів поперечного перерізу, величини ексцентриситету додатки зовнішнього навантаження, коефіцієнта і виду армування, а також ефективної роботи захисного шару бетону. [2]
У процесі пожежі по перетину колон спостерігається перепад температур порядку 800 - 100 0 С з найменшою температурою в центрі перетину. Тому фактична міцність бетону по перетину колон змінюється від початкової величини при 20 0 С до нуля при критичної температури і вище. Це і визначає поведінку колон в умовах пожежі.
Нерівномірність прогріву викликає перерозподіл напружень по перерізу колони. Температурні напруги зростають при збільшенні температурного перепаду між середньою частиною перерізу колони і поверхнею її обігріву (20 - 30 хв). У початковий період обігріву спостерігається подовження колон. Стійкість колони в початковій стадії пожежі не знижується у зв'язку з тим, що перетин колони збережено і в середній частині кілька розвантажено.
Подальший розвиток пожежі призводить до прогріванню захисного шару бетону до 600 - 800 0 С. Це призводить до зменшення температурних напружень у перерізі колони. Найбільш прогріті частини перерізу бетону і робоча арматура біля поверхні колони розвантажуються за рахунок розвитку температурної повзучості, усадки, зниження міцності і деформативності. Це викликає збільшення напружень в центрі перерізу колони, слабо нагріте бетон зберігає міцність і пружність.
Після 1 - 1.5 години вогневого впливу колони починають коротшати. Через 2 - 3:00 висота нагрітих колон приблизно дорівнює їх висоті в навантаженому стані до пожежі. Навантажені шари бетону і робоча арматура, нагріті до температури вище 600 0 С, втрачають міцність і в подальшій роботі практично участі не беруть. Колона поводиться аналогічно бетонною. Колони коротшати зі зростаючою швидкістю до моменту їх обвалення.
Характер руйнування залізобетонних колон з поздовжньою гнучкою і непрямої арматурою відрізняється від характеру руйнування елементів тільки з поздовжнім армуванням.
Колона з поздовжнім армуванням руйнуються під дією вогню з відпадінням захисного шару, випинання робочої арматури і роздроблення бетону в ядрі перетину, як правило, в середній частині по висоті [2].
Сталеві будівельні конструкції
Сталеві конструкції застосовуються головним чином для каркасів великопрольотних будівель і споруд, для цехів з важким крановим обладнанням, домен, резервуарів великої ємності, мостів, споруд баштового типу та ін. Області застосування сталевих та залізобетонних конструкцій у ряді випадків збігаються. При цьому вибір типу конструкцій проводиться з урахуванням співвідношення їх вартостей, а також залежно від району будівництва і мі...
