вогнестійкості залізобетонних конструкцій
.2.1 Теплотехнічна частина розрахунку
Вогнестійкість залізобетонних конструкцій втрачається, як правило, в результаті втрати несучої здатності (обвалення) за рахунок зниження міцності, теплового розширення і температурної повзучості арматури і бетону при нагріванні, а також внаслідок втрати теплоізолювальної здатності.
Межа вогнестійкості залізобетонних конструкцій за теплоізолювальної здатності знаходиться шляхом теплотехнічного розрахунку.
Розрахунок вогнестійкості конструкцій будівель і споруд може здійснюватися, якщо відомі теплофізичні, міцнісні і деформативні характеристики будівельних матеріалів при високих температурах.
Розрахунок температурних полів залізобетонних конструкцій на вогнестійкість грунтується на рішенні крайових задач нестаціонарної теплопровідності неоднорідних капілярно-пористих тіл в умовах стандартного температурного режиму. При цьому повинні братися до уваги особливості зовнішнього і внутрішнього нелінійності задачі, яка характеризується складними законами нестаціонарного теплообміну між обігріваються і не обігріваються поверхнями тіла і навколишнім середовищем пожежі при граничних умовах третього роду.
Зміна температури при стандартному температурному режимі характеризується залежністю:
, (1)
де: - температура середовища, ° С ; ? - час пожежі, з ; t н - початкова температура конструкції до пожежі, рівна 20 ° С .
При цьому необхідно враховувати змінність в часі теплофізичних характеристик матеріалу залежно від безперервно змінюється температури середовища, вплив вологості матеріалу.
Аналітичне рішення диференціального рівняння теплопровідності Фур'є при цьому є складним і трудомістким. Тому застосовують спрощені прийоми і методи для вирішення конкретних завдань, зокрема, конечно-різницевий розрахунок (метод). Для розрахунку температур в перетині конструкцій спрощеним способом приймаються такі припущення:
рішення рівняння Фур'є при граничних умовах третього роду замінено рішенням при граничних умовах першого роду, яке представляє собою закон зміни температури поверхні;
проведена лінеаризація диференціального рівняння теплопровідності Фур'є шляхом введення в розрахунок приведеного коефіцієнта температуропровідності бетону a red
вплив випаровування води в бетоні при нагріванні враховується шляхом збільшення питомої теплоємності на величину 50,4 на кожен відсоток ваговій вологості бетону;
розрахунок проводиться на дію миттєво устанавливающейся і постійно підтримується температура 1250 ° С на захисному шарі конструкції товщиною, який називається фіктивним;
розрахункові формули застосовні тільки для плоских конструкцій і конструкцій прямокутного і круглого перерізів, а також для елементів більш складної конфігурації, поперечні перерізу яких можуть бути зведені до перерахованих.
У будівельних конструкцій, як правило, один розмір значно більше або менше двох інших. Тому рішення рівняння Фур'є при розрахунках вогнестійкості конструкцій досить виробляти для одновимірних і двомірних температурних полів.
Для плоских конструкцій (плити перекриттів, покриттів, перегородки, стіни) приймається одномірне...
