По делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям

Министерство Российской Федерации

По делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям

И ликвидации последствий стихийных бедствий

Ивановская пожарно-спасательная академия

Государственной противопожарной службы

 

 

Кафедра пожарной безопасности объектов защиты

(в составе УНК «Государственный пожарный надзор»)

М.В. Акулова, М.В. Винокуров, С.Н. Наконечный

Здания, сооружения и их устойчивость

При пожаре

 

 

Учебно-методическое пособие

по выполнению курсового проекта

  для обучающихся по специальности

 20.05.01  «Пожарная безопасность».

 

 

Иваново 2017

УДК 614.42

 

 

Акулова М.В., Винокуров М.В., Наконечный С.Н.

Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» для обучающихся по специальности 20.05.01  «Пожарная безопасность». - Иваново: ООНИ ИвИПСА ГПС МЧС России, 2017. – 121 с.

 

 

Учебно-методическое  пособие содержит указания по расчету предела огнестойкости железобетонных конструкций, положения, детализирующие эти указания, примеры расчета, а также рекомендации, необходимые для проектирования.

Дана характеристика структуры, содержания курсового проекта, приведены задания и исходные данные для его выполнения. Пособие выполнено в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» и предназначено для курсантов, слушателей, студентов очной и заочной форм обучения по специальности 20.05.01 «Пожарная безопасность».

 

Рецензенты:

 

Заведующий кафедрой технологии строительного производства

ФГБОУ ВО Ивановского государственного политехнического университета

доктор технических наук, профессор                                        В.А. Огурцов

 

Доцент кафедры «Государственного надзора и экспертиза пожаров»

(в составе УНК «Государственный надзор»),

канд. техн. наук, доцент                                                   М.Ю. Овсянников

 

Учебное пособие рассмотрено и рекомендовано к публикации кафедрой пожарной безопасности объектов защиты (в составе УНК «Государственный пожарный надзор»), протокол № 22 от 05 апреля 2017 года.

 

© Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2017

Содержание

Введение                                                                                                    5

Основные обозначения величин                                                                   6

1. Общие положения                                                                                10

1.1. Цели и задачи                                                                                    10

1.2. Теоретическая часть                                                                         12

1.3. Требования к составу курсового проекта                                      12

1.4. Содержание пояснительной записки                                                13

1.5. Указания к оформлению пояснительной записки                                     14

1.6. Указания к оформлению графической части проекта                     15

1.7. Варианты заданий                                                                             17

1.8. Чертежи по номеру варианта и пояснения к ним                             18

1.8.1 Пустотные плиты перекрытия                                                                  18

1.8.2 Ригели                                                                                               23

1.8.3 Колонны                                                                                           33

1.9. Основные принципы расчета огнестойкости железобетонных

конструкций                                                                                          43

2. Методические указания к выполнению разделов пояснительной

записки курсового проекта                                                                     60

2.1. Введение                                                                                            60

2.2 Теоретическая часть                                                                                    60

2.3. Характеристика здания и строительных конструкций                   60

2.3.1. Краткая характеристика здания                                                    60

2.3.2. Краткая характеристика строительных конструкций                           61

2.4. Определение требуемых пожарно-технических характеристик

строительных конструкций и здания                                                     61

2.4.1. Определение требуемой степени огнестойкости здания              61

2.4.2. Определение требуемых классов конструктивной и

функциональной пожарной опасности здания                                              62

2.4.3. Определение требуемых пожарно-технических характеристик

строительных конструкций                                                                     62

3. Определение фактических пожарно-технических характеристик

строительных конструкций                                                                     63

3.1. Определение фактических пожарно-технических характеристик

строительных конструкций с помощью пособия по определению

огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по

конструкциям и групп возгораемости материалов                                64

3.1.1. Определение фактических пожарно-технических характеристик

строительных конструкций                                                                     65

3.1.2. Определение фактической огнестойкости здания                         69

3.2. Определение фактической огнестойкости строительных

конструкций расчетом                                                                             70

3.2.1. Основные требования и принимаемые допущения при

проведении расчетов огнестойкости железобетонных конструкций     70

3.2.2. Порядок проведения расчета предела огнестойкости

железобетонных пустотных плит перекрытия                                        73

3.2.3. Порядок проведения расчета предела огнестойкости

железобетонной балки (ригеля)                                                              79

3.2.4. Расчет предела огнестойкости колонны среднего ряда                         87

4. Пример расчета предела огнестойкости железобетонной

пустотной плиты перекрытия                                                                            98

5. Инженерно-технические решения, направленные на увеличение

огнестойкости строительных конструкций, не соответствующих

требованиям противопожарных норм                                                   106

Список литературы, рекомендуемой для выполнения курсового проект     109

Приложения                                                                                            110

ВВЕДЕНИЕ

 

В настоящее время в России интенсивно развивается строительство зданий и сооружений из бетонных и железобетонных конструкций. Все шире используются новые технологии при производстве строительных материалов и в строительстве зданий и сооружений. Разрабатываются новые своды правил и требований для зданий, сооружений различного назначения. В условиях реформирования нормативной базы специалисту пожарной безопасности важно на высоком профессиональном уровне уметь оценивать поведение конструкций при пожаре, грамотно предлагать эффективные способы их огнезащиты, проводить расчеты прочности и устойчивости строительных конструкций при огневом воздействии. Курсовой проект по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» помогает курсантам, студентам и слушателям упорядочить и закрепить знания, полученные при изучении курса дисциплины. Развивает мышление обучаемого как инженера. Курсовой проект охватывает весь спектр пожарной обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений от расчёта фактической огнестойкости строительных конструкций до разработки комплекса мер по увеличению огнестойкости строительных конструкций и здания в целом.

В пособии приводится определение предела огнестойкости по потере несущей способности железобетонных конструкций, приведены указания к СТО 36554501-006-2006 [4] по расчету огнестойкости во время пожара и огнесохранности после пожара, положения, детализирующие эти указания, примеры расчета элементов, а также рекомендации по проектированию.

В методических рекомендациях приведены сведения о содержании, оформлении, порядке выполнения и защиты курсового проекта. Курсовой проект выполняется на базе дисциплин: «Инженерная графика», «Теплофизика», «Высшая математика», «Государственный надзор в области пожарной безопасности», «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре».

Элемента

М - изгибающий момент или момент внешних сил относительно центра тяжести приведенного сечения, кН·м;

N - продольная сила, кН;

М _sh, m _l, M_tot - моменты относительно центра тяжести приведенного сечения соответственно от кратковременных нагрузок, от постоянных и длительных нагрузок и от всех нагрузок, кН·м.

Характеристики материалов

R_b, R_{b , ser} - расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний соответственно первой и второй групп, МПа;

R_bt, R_{bt , ser} - расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп, МПа;

R_s, R_{s , ser} - расчетные сопротивления арматуры растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп, МПа;

R_sw - расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению, МПа;

R_sc - расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы, МПа;

E_b - начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении, МПа;

Е _s - модуль упругости арматуры, МПа.

Общие положения

Цели и задачи

Курсовой проект является важной формой обучения и контроля знаний, умений и навыков курсантов, студентов и слушателей.

Курсовой проект должен отвечать ряду обязательных требований:

- самостоятельность выполнения;

- связь предмета исследования с актуальными проблемами современной науки и практики;

- логичность изложения, убедительность представленного материала, аргументированность выводов и сообщений;

- научно-практическая значимость работы.

Курсовой проект выполняется на основании рабочих планов, рабочих программ Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России для подготовки специалистов по специальности 20.05.01 «Пожарная безопасность».

Выполнение курсового проекта по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» ставит перед обучаемыми следующие задачи:

- систематизировать, закрепить и углубить теоретические знания в области разделов: строительные материалы, их поведение в условиях пожара; строительные конструкции и их поведение в условиях пожара;

- развить навыки самостоятельной работы со справочной, нормативной литературой;

- развить навыки и умения проводить пожарно-техническую экспертизу строительных конструкций;

- научиться профессионально разрабатывать противопожарные мероприятия по увеличению огнестойкости строительных конструкций и оформлению предписаний ГПН;

- научиться рассчитывать огнестойкость строительных конструкций, для того, чтобы иметь представление о влиянии на нее множества факторов в условиях пожара. Развивать уровень инженерного мышления при проектировании и проведении пожарно-технической экспертизы строительных конструкций;

- развить навыки по оформлению результатов работы в виде пояснительной записки;

- развить навыки при работе с чертежами строительных конструкций. Совершенствовать чтение чертежей и вычерчивание различных элементов в соответствии с требованиями ЕСКД.

Курсовой проект выполняется на базе дисциплин: «Инженерная графика», «Физико-химические основы развития и тушения пожара», «Теплотехника», «Теория горения и взрыва», «Производственная и пожарная автоматика», «Теплофизика», «Высшая математика», «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» (1, 2 разделы).

Курсовой проект выполняется по 2 заданным строительным конструкциям в соответствии с вариантом задания для производственного здания.

Номер варианта задания по курсовому проектированию определяет преподаватель (руководитель выполнения проекта), им же определяется срок сдачи проекта на рецензирование и срок индивидуального собеседования (защиты).

Исходные данные для выполнения курсового проекта следует брать из табл. №1.1 задания по номеру варианта. В каждом варианте определяется номер плиты перекрытия, ригеля или колонны. Дальше в пособии по номеру строительной конструкции находят нужный чертеж и пояснения к нему. Курсант (студент, слушатель) выбирает необходимые данные для расчета, составляет самостоятельно расчетную схему для каждой конструкции (плита перекрытия, ригель или колонна).

Исходные данные для расчета огнестойкости каждой строительной железобетонной конструкции указаны на чертежах.

Дополнительные данные для выполнения курсового проекта следует определять из справочной и нормативно-технической литературы с обязательной ссылкой по тексту на источники.

 

Теоретическая часть

 

Выполнению курсового проекта должно предшествовать изучение теоретического материала дисциплины. Особое внимание должно быть уделено разделам учебника «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» [1]:

1.4.1. Стали, применяемые в строительстве.

1.4.2. Поведение металлов и сплавов в условиях пожара

2.3.1. Железобетонные каркасы

3.2.1. Пределы огнестойкости строительных конструкций.

3.2.3. Класс пожарной опасности конструкций.

3.3. Пожарно-техническая классификация зданий.

3.4. Методика экспертизы строительных конструкций.

4. Теоретические основы разработки методов расчета огнестойкости строительных конструкций (весь раздел).

7. Огнестойкость железобетонных конструкций (весь раздел).

8. Расчетное обоснование требуемых пределов огнестойкости строительных конструкций (весь раздел).

ТРЕБОВАНИЕ К СОСТАВУ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект должен состоять из пояснительной записки и графической части. Пояснительную записку следует выполнять на листах формата А-4, графическую часть на листе ватмана А-3. На чертеже формата А3 вычерчиваются основные строительные конструкции и представляются результаты исследований (графики, таблицы) по определению их огнестойкости и результаты пожарно-технической экспертизы.

Вариант задания на курсовое проектирование выдается руководителем (как правило, преподаватель, ведущий занятия в данной группе), и им же определяется срок сдачи курсового проекта и срок защиты (индивидуальных собеседований). Допускается выполнять курсовой проект по тематике научно-исследовательских работ, определенной кафедрой, теме дипломного проекта.

Выполнение курсового проекта ведется в часы самостоятельной подготовки. Курсовая работа оценивается руководителем на основании рецензирования пояснительной записки, графической части и результатов защиты.

СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

 

1. Введение

2. Теоретическая часть

3. Характеристика здания и конструкций.

3.1. Краткая характеристика здания.

3.2. Краткая характеристика строительных конструкций.

3.2.1. Плита перекрытия железобетонная.

3.2.2. Ригель железобетонный или колонна железобетонная.

2. Определение требуемых пожарно-технических характеристик строительных конструкций.

2.1.Определение требуемой огнестойкости здания.

2.2. Определение требуемого класса пожарной опасности строительных конструкций.

2.3. Определение требуемых пожарно-технических характеристик строительных конструкций.

3. Определение фактических пожарно-технических характеристик строительных конструкций.

3.1. Определение фактических пожарно-технических характеристик конструкций по «Пособию по определению пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов» [6].

3.2.Определение фактической огнестойкости здания.

4. Определение фактических пределов огнестойкости конструкций расчетом.

4.1.Расчет предела огнестойкости железобетонной плиты.

4.2.Расчет предела огнестойкости железобетонного ригеля.

4.3.Расчет предела огнестойкости железобетонной колонны.

5. Сравнение фактической огнестойкости строительных конструкций, определенных по «Пособию по определению огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов» [6] (экспериментальные данные) и полученных при помощи расчёта. Уточняется фактическая огнестойкость строительных конструкций.

6. Инженерно-технические решения, направленные на увеличение огнестойкости строительных конструкций, имеющих фактический предел огнестойкости ниже требуемого.

7.   Заключение (выводы).

7.   Список использованной литературы.

УКАЗАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

 

Работа должна быть оформлена на одной стороне стандартного листа писчей бумаги в формате А4 (296x210 мм) машинописным способом. Параметры полей страницы: верхнее – 20 мм, левое – 20 мм, правое – 10 мм, нижнее- 20 мм. Шрифт Times New Roman 14, интервал – 1, 5.

Материал следует излагать ясно и лаконично. Термины, определения, условные сокращения слов и т. п. должны соответствовать требованиям федеральных государственных стандартов.

Все листы должны быть пронумерованы. Титульный лист не нумеруется, но учитывается, номер листа проставляется в центре поля верхнего колонтитула.

Нумерация рисунков, схем и таблиц в работе сквозная или по разделам. На все рисунки, схемы, таблицы, формулы и формы документов должны быть ссылки в тексте.

 

 

Чертежи по формату условным обозначениям, шрифтам и масштабам должны соответствовать требованиям единой системы конструкторской документации (ЕСКД), схемы - соответствующим ГОСТам.

При использовании в тексте работы цитат, положений, заимствованных из литературы, обучающийся обязан делать ссылки на них в соответствии с установленными правилами. Заимствования текста без ссылки на источник (плагиат) не допускается.

Объем работы определяется заданием и требованиями к работе, но не должен быть менее 20 страниц машинописного текста, не считая приложений.

 

УКАЗАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА

 

Графическая часть курсового проекта должна быть выполнена на одном листе чертежной бумаги формата А3 с использованием графического редактора.

    На листе графической части выполняются:

- чертеж плиты перекрытия с указанием: размеров плиты, основной арматуры (указывается полностью их маркировка);

- расчетная схема плиты перекрытия с указанием нагрузок и основных размеров, необходимых для расчета;

- чертеж ригеля с указанием его размеров и основной арматуры (указывается полностью их маркировка);

- расчетная схема ригеля с указанием нагрузок и основных размеров;

- вычерчивается график для определения расчётного фактического предела огнестойкости ригеля;

- чертеж колонны с указанием: размеров колонны, основной арматуры (указывается полностью их маркировка);

- расчетная схема колонны с указанием расчетных размеров, сечение ядра колонны, выполняющего несущую нагрузку после прогрева колонны пламенем;

- график расчета фактической огнестойкости железобетонной колонны;

- таблица «Экспертиза соответствия строительных конструкций требованиям нормативных документов по обеспечению пожарной безопасности»;

- штамп чертежа оформляется в правом нижнем углу, рис. 1.1.

 

 

Рис. 1.1. Образец заполнения штампа основной надписи чертежа

графической части курсового проекта

 

Расположение на формате А3 указанных чертежей должно быть в соответствии с образцом, указанным в [3].

При изображении железобетонных строительных конструкций плит, ригеля, колонны с расположением арматуры, контур железобетонных конструкций вычерчивается тонкой сплошной линией (0, 3-0, 5 толщины основной линии), а стальная арматура основной сплошной линией.

Расположение на формате А3 указанных чертежей должно быть в соответствии с образцом, указанным в Приложении 15.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Таблица 1.1

Исходные данные по вариантам

№ Варианта	Плита перекрытия	Конструкции		Кол-во этажей	Ширина здания, пролеты	Колво пролетов	Отношение расчетной нагрузки к нормативной	Категория здания
		Ригель	Колонна
1	ПК-1	Р-1	-	2	3	2	1	А
2	ПК-2	Р-2	-	3	2	3	0, 9	Б
3	ПК-3	Р-3	-	4	1	1	0, 8	В
4	ПК-4	Р-4	-	2	3	2	0.9	Г
5	ПК-5	Р-5	-	3	2	2	0, 7	А
6	ПК-6	Р-6	-	4	1	3	0, 7	Б
7	ПК-7	Р-7	-	2	3	1	0, 8	В
8	ПК-8	Р-8	-	3	2	2	0.9	Г
9	ПК-9	Р-9	-	4	1	3	0.8	А
10	ПК-10	Р-10	-	2	3	1	0.9	Б
11	ПК-2	-	К1	3	2	2	0.9	В
12	ПК4	-	К2	4	1	3	0, 9	Г
13	ПК-6	-	К3	2	3	1	0, 6	Д
14	ПК-8	-	К4	3	2	2	0, 9	А
15	ПК-10	-	К5	4	1	3	0.9	Б
16	ПК-1	-	К6	2	3	1	0.8	В
17	ПК-3	-	К7	3	2	2	0.9	А
18	ПК-5	-	К8	4	1	3	0.9	Б
19	ПК-7	-	К9	2	3	1	0, 6	В
20	ПК-9	-	К10	3	2	2	0, 8	Г
21	ПК-3	Р-9	-	4	1	3	0, 9	Д
22	ПК-6	Р-8	-	2	3	1	0.8	А
23	ПК-7	Р-7	-	3	2	2	0.9	Б
24	ПК-10	Р-6	-	4	1	3	0, 7	В
25	ПК-8	Р-3	-	2	3	1	0, 8	Г
26	ПК-4	Р-2	-	3	2	2	0, 6	А
27	ПК-9	Р-3	-	4	1	3	0.8	Б
28	ПК-1	Р-4	-	2	3	1	0.9	В
29	ПК-2	Р-5	-	3	2	2	0, 9	Г
30	ПК-3	Р-6	-	4	1	3	0, 8	А
31	ПК-4	-	К1	2	3	1	0, 7	Б
32	ПК-5	-	К2	3	2	2	0, 6	В
33	ПК-8	-	К3	4	1	3	0.8	Г
34	ПК-3	-	К4	2	3	1	0.9	А
35	ПК-7	-	К5	3	2	2	0, 9	Б
36	ПК-10	-	К6	4	1	3	0, 7	В
37	ПК-8	-	К7	2	3	1	0, 9	А
38	ПК-2	-	К8	3	2	2	0.9	Б
39	ПК-3	-	К9	4	1	3	1	В
40	ПК-4	-	К10	2	3	1	0, 9	Г

ЧЕРТЕЖИ ПО НОМЕРУ ВАРИАНТА И ПОЯСНЕНИЯ К НИМ

Пустотные плиты перекрытия

ГОСТ 9561-91

 

ПК -1

ПК -2

ПК -3

ПК -4

ПК -5

ПК -6

ПК -7

ПК -8

ПК -9

ПК -10

Р-1

Ригель (РДП 4.56), свободно опертый с 2-х сторон на колонны.

Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, известняковый щебень. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Класс бетона В 30. Влажность бетона 2%. Расчетная нагрузка – 7, 2 кН/м.

 

 

P -2

Ригель (Р4.60), свободно опертый с 2-х сторон на колонны.

Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, гранитный щебень. Плотность бетона – 2330 кг/м³. Класс бетона В 30. Влажность бетона – 2%. Расчетная нагрузка – 5, 2 кН/м.

 

 

 
Р-3

Ригель (РДП 4.68), свободно опертый с 2-х сторон на колонны. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, гранитный щебень. Плотность бетона – 2330 кг/м³. Класс бетона В 30. Влажность бетона – 2%. Расчетная нагрузка – 7, 2 кН/м.

 
P -4

Ригель (Р4.63), свободно опертый с 2-х сторон на колонны. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, известняковый щебень. Класс бетона В 22, 5. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Влажность бетона –2%. Расчетная нагрузка – 5, 2 кН/м.

 

 
Р-5

Ригель (РДП 4.52), свободно опертый с 2-х сторон на колонны. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, известняковый щебень. Класс бетона В 22, 5. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Влажность бетона –2%. Расчетная нагрузка – 7, 2 кН/м.

 

 
P -6

Ригель (Р4.72), свободно опертый с 2-х сторон на колонны. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, гранитный щебень. Класс бетона В 22, 5. Плотность бетона – 2330 кг/м³. Влажность бетона –2%. Расчетная нагрузка – 5, 2 кН/м.

 

 

 
Р-7

Ригель (РДП 6.64), свободно опертый с 2-х сторон на колонны. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, гранитный щебень. Класс бетона В 22, 5. Плотность бетона – 2330 кг/м³. Влажность бетона – 2%. Расчетная нагрузка – 7, 2 кН/м.

 

 
P -8

Ригель (Р3.55), свободно опертый с 2-х сторон на колонны. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, известняковый щебень. Класс бетона В22, 5. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Влажность бетона – %. Расчетная нагрузка – 5, 2 кН/м.

 
Р-9

Ригель (РДР 6.56), свободно опертый с 2-х сторон на колонны. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, известняковый щебень. Класс бетона В 30. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Влажность бетона – 2%. Расчетная нагрузка – 7, 2 кН/м.

 

 
P -10

Ригель (Р4.75), свободно опертый с 2-х сторон на колонны. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, гранитный щебень. Класс бетона В 30. Плотность бетона – 2330 кг/м³. Влажность бетона – 2%. Расчетная нагрузка – 5, 2 кН/м.

 
1.8.3. Колонны

ГОСТ 18979-90

К-1

К-3

Колонна среднего ряда (КП I-14 Серия КЭ – 01-49) – центрально загруженная со случайным эксцентриситетом. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, известняковый щебень. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Влажность – 2%. Класс бетона – В 30. Нагрузка – 240 кН.

 

 

К-4

Колонна среднего ряда (КП I-35 Серия КЭ – 01-49) – центрально загруженная со случайным эксцентриситетом. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, гранитный щебень. Плотность бетона – 2330 кг/м³. Влажность – 2%. Класс бетона – В 15. Нагрузка – 290 кН.

 

 

К-5

Колонна среднего ряда (1KСД54.1 серия 1.020-1/87) – центрально загруженная со случайным эксцентриситетом. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 400, заполнители – песок, известняковый щебень. Класс бетона – В 15. Плотность бетона – 2200 кг/м³. Влажность – 2%. Нагрузка – 240 кН.

 

К-6

Колонна среднего ряда (1KСО48.1 серия 1.020-1/87) – центрально загруженная со случайным эксцентриситетом. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 400, заполнители – песок, гранитный щебень. Плотность бетона – 2330 кг/м³. Влажность – 2%. Нагрузка – 290 кН. Класс бетона – В 15.

 

                                                         

К-7

К-8

Колонна среднего ряда (10КК84 серия 1.424.1-5) – центрально загруженная со случайным эксцентриситетом. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 400, заполнители – песок, известняковый щебень. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Класс бетона – В 15. Влажность – 2%. Нагрузка – 200 кН.

                                                                       

 
К-9

Колонна среднего ряда (3КК96 серия 1.424.1-5) – центрально загруженная со случайным эксцентриситетом. Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее – портландцемент М 500, заполнители – песок, известняковый щебень. Класс бетона – В 20. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Влажность – 2%. Нагрузка – 240 кН.

 

 
К-10

Статическая часть расчета

Введение

 

Во введении необходимо отразить развитие отрасли строительных материалов в настоящий момент, актуальность использования железобетонных конструкций. Показать необходимость определения огнестойкости строительных конструкций и степени огнестойкости здания.

Теоретическая часть

 

В теоретической части необходимо дать определение бетонных и железобетонных изделий, привести примеры железобетонных конструкций.

Перечислить номенклатуру конструкций для производственных зданий.

Дать характеристику огнестойкости зданий и сооружений. Привести классификацию зданий и сооружений по огнестойкости.

Описать способы расчета предела огнестойкости железобетонной конструкции.

 

Конструкций

В пояснительной записке курсант (слушатель) выписывает исходные данные по заданию к курсовому проекту.

 

Конструкций

Из заданий на курсовое проектирование [3] выписывается размер, тип железобетонных конструкций и их характеристики: плиты перекрытия, ригелей, колонн. Зарисовывается эскиз конструкции.

Описываются схемы нагружения, наиболее нагруженные сечения конструкций с указанием размеров конструкций. Выписываются характеристики арматуры. Нормативная нагрузка.

 

Перекрытия

При решении статической задачи расчета огнестойкости сечение многопустотных железобетонных плит (рис. 3.5.) приводят к расчетному - тавровому сечению (рис. 3.6, 3.7).  

Рис.3.5. Сечение многопустотной железобетонной плиты: b – ширина плиты; h - толщина плиты; A_s - суммарное сечение арматуры;

d_пустот – диаметр пустот

Рис.3.6. Тавровое сечение изгибаемого элемента если х_tem £ h^' _¦: b – ширина плиты; h - толщина плиты; а - толщина защитного слоя бетона с учётом

толщины стержня; h_o- толщина плиты, учитываемая при расчете по

 нагрузкам при изгибе; h_f приведенная толщина полки; A_s - суммарное

сечение арматуры; Σ b_p - расчетная ширинa плиты; x_tem - высота сжатой зоны бетона в предельном состоянии

Рис.3.7. Тавровое сечение изгибаемого элемента если х_tem > h_f ,: b – ширина плиты; h - толщина плиты; а - толщина защитного слоя бетона с учётом

толщины стержня; h_o- толщина плиты, учитываемая при расчете по

нагрузкам при изгибе; h_f приведенная толщина полки; A_s - суммарное

сечение арматуры; Σ b_p - расчетная ширинa плиты; x_tem - высота сжатой зоны бетона в предельном состоянии

 

 

Колонны среднего ряда

 

Определение предела огнестойкости колонн среднего ряда сводится к решению теплотехнической и статической задач.

Пример расчета предела

Перекрытия

Дано по условию курсового проекта:

Плита перекрытия многопустотная (ПК 60-15-8)

Вид бетона – тяжелый бетон, вяжущее - портландцемент М 500, заполнители – песок, известняковый щебень. Плотность бетона – 2250 кг/м³. Класс бетона В20. Влажность бетона – 2%. Расчетная нагрузка – 6 кН/м. длина плиты – 5.98м, ширина плиты – 1.49 м, толщина плиты – 220 мм, диаметр пустот – 140 мм, толщина защитного слоя бетона – 25 мм, диаметр стержня арматуры – 12 мм, количество стержней арматуры – 5 шт.

Рис 4.1. Плита перекрытия ПК 60-15-8

Рис 4.2. Разрез плиты перекрытия ПК 60-15-8 (1-1)

 

Список литературы, рекомендуемой для выполнения

Курсового проекта

1. Демехин, В.Н. Здания сооружения и их устойчивость при пожаре: Учебник / В.Н. Демехин, И.Л. Мосалков, Г.Ф. Плюснина и др./ Под ред. И.Л. Мосалкова. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2003.- 656 с.

2. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». – М.: Ось-89, 2009. – 176 с. – (Федеральный закон).

3. Расчет предела огнестойкости железобетонных строительных конструкций // Учебно-метод. пособие и задания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» / М.В. Акулова, В.Ю. Емелин, Д.Б. Самойлов, Е.А. Павлов, О.В. Потемкина. - Иваново: ОН и РИГ ИвИ ГПС МЧС России, 2010.-37 с.

4. Пособие к СТО 36554501-006-2006 «Пособие по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций из тяжелого бетона»/под ред. А.Ф. Милованова – М: 2008, 131 с.

5. СНиП 31.03 -2001 «Производственные здания». – М.: Стройиздат, 2001 – 36 с.

6. Пособие по определению огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80)/ЦНИИСК им. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1985. – 56 с.

7. СниП 21.01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений». –СПб: ДЕАН, 2003. – 48 с.

8. СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности»: Свод правил. – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. – 60 с.

9. Мосалков К.И., Мальцев Г.В., Фролов А.Ю. Методические указания к выполнению контрольной работы №2 по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». – М: Высшая инженерная пожарно-техническая школа МВД СССР, 1991. 96 с.

Приложения

Приложение 1

Значение Гауссового интеграла ошибок

Х	er ƒ Х	Х	er ƒ Х	Х	er ƒ Х	Х	er ƒ Х
0, 00	0, 0000	0, 50	0, 5205	1, 00	0, 8427	1, 50	0, 9661
0, 02	0, 0216	0, 52	0, 5379	1, 02	0, 8508	1, 52	0, 9684
0, 04	0, 0451	0, 54	0, 5549	1, 04	0, 8586	1, 54	0, 9706
0, 06	0, 0676	0, 56	0, 5716	1, 06	0, 8661	1, 56	0, 9726
0, 08	0, 0901	0, 58	0, 5879	1, 08	0, 8733	1, 58	0, 9745
0, 10	0, 1125	0, 60	0, 6039	1, 10	0, 8802	1, 60	0, 9763
0, 12	0, 1348	0, 62	0, 6194	1, 12	0, 8868	1, 62	0, 9780
0, 14	0, 1569	0, 64	0, 6346	1, 14	0, 8931	1, 64	0, 9796
0, 16	0, 1790	0, 66	0, 6494	1, 16	0, 8991	1, 66	0, 9811
0, 18	0, 2009	0, 68	0, 6638	1, 18	0, 9048	1, 68	0, 9825
0, 20	0, 2227	0, 70	0, 6778	1, 20	0, 9103	1, 70	0, 9838
0, 22	0, 2443	0, 72	0, 6914	1, 22	0, 9155	1, 72	0, 9850
0, 24	0, 2657	0, 74	0, 7047	1, 24	0, 9205	1, 74	0, 9861
0, 26	0, 2869	0, 76	0, 7175	1, 26	0, 9252	1, 76	0, 9872
0, 28	0, 3079	0, 78	0, 7300	1, 28	0, 9297	1, 78	0, 9882
0, 30	0, 3286	0, 80	0, 7421	1, 30	0, 9340	1, 80	0, 9891
0, 32	0, 3491	0, 82	0, 7538	1, 32	0, 9381	1, 90	0, 9928
0, 34	0, 3694	0, 84	0, 7651	1, 34	0, 9419	2, 00	0, 9953
0, 36	0, 3893	0, 86	0, 7761	1, 36	0, 9456	2, 10	0, 9970
0, 38	0, 4090	0, 88	0, 7867	1, 38	0, 9460	2, 20	0, 9981
0, 40	0, 4284	0, 90	0, 7969	1, 40	0, 9523	2, 30	0, 9989
0, 42	0, 4475	0, 92	0, 8068	1, 42	0, 9554	2, 40	0, 9993
0, 44	0, 4662	0, 94	0, 8163	1, 44	0, 9583	2, 50	0, 9996
0, 46	0, 4847	0, 96	0, 8254	1, 46	0, 9611	2, 60	0, 9998
0, 48	0, 5027	0, 98	0, 8312	1, 48	0, 9637	2, 70	0, 9999

 

Приложение 2

Значение коэффициента К в зависимости от средней плотности бетона

Средняя плотность бетона ρ, кг/м3	1000	1500	2000	2300	2450
Коэффициент К, ч1/2	0, 55	0, 58	0, 6	0, 62	0, 65
Коэффициент К, с1/2	33, 0	34, 8	36, 0	37, 2	39, 0

 

Приложение 3

Значение коэффициента К₁ в зависимости от плотности ρ _ос сухого бетона

ρ ос, кг/м3	500 и менее	800	1100	1400	1700	2000 и более
К1	1, 0	0, 9	0, 8	0, 7	0, 7	0, 5

 

Приложение 4

Расчетные значения коэффициента γ _{s, tem}, учитывающего снижение

расчетного (R _su, R _scu ) сопротивления арматурных сталей в зависимости от

температуры их нагрева в напряженном состоянии

№№ пп	Наименование, класс и марка арматурной стали	Коэффициент γ s, tem = σ s, tem / R su при температуре нагрева в 0С
		100	150	200	250	300	350	400	450	500	550	600	650	700	750	800
1	Горячекатанная круглая (гладкая) сталь класса А-I:  марки Ст.3	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 83	0, 66	0, 51	0, 37	0, 24	0, 15	0, 09	0, 05
2	Горячекатаная периодического профиля сталь класса А-I:  марки Ст.5;	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 76	0, 52	0, 36	0, 23	0, 16	0, 1	0, 06
	марки Ст. 10 ГТ	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 85	0, 66	0, 49	0, 34	0, 21	0, 13	0, 13	0, 04
	Горячекатаная низколегированная круглая (гладкая) сталь марки Ст. 10ХНДП	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 84	0, 625	0, 41	0, 25	0, 13	0, 07	0, 03	0, 01
3	Периодического профиля сталь класса А-III: марки Ст.25Г2С;	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 98	0, 79	0, 625	0, 46	0, 30	0, 18	0, 09	0, 05
	марки Ст.35ГС	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 84	0, 625	0, 47	0, 30	0, 17	0, 08	0, 04
4	Горячекатаная периодического профиля сталь упрочненная вытяжкой сталь класса: А-IIв, марки Ст.5	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 99	0, 82	0, 625	0, 405	0, 24	0, 12	0, 065	0, 03	0, 01
	А-IIIв, марки Ст.25Г2С	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 91	0, 70	0, 49	0, 33	0, 20	0, 13	0, 07	0, 03
	А-IIIв, марки Ст.35ГС	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 95	0, 73	0, 51	0, 35	0, 22	0, 15	0, 09	0, 05
5	Горячекатаная низколегированная, периодического профиля сталь класса: А-IV, марки Ст.80С	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 97	0, 81	0, 64	0, 50	0, 35	0, 21	0, 10	0, 05	0, 02
	А-IV, марки Ст.30ХГ2С	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 84	0, 66	0, 50	0, 35	0, 22	0, 14	0, 08	0, 03
	А-IV, марки Ст.20ХГ2Ц	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 86	0, 67	0, 48	0, 31	0, 19	0, 11	0, 05	0, 02
	А-V, марки Ст.23Х2Г2Т	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 97	0, 79	0, 625	0, 40	0, 23	0, 11	0, 06	0, 03	0, 01
6.	Термически упрочненая периодического профиля сталь класса: Ат-V	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 69	0, 38	0, 15	0, 05	0, 01	0	0
	Ат-VI	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 84	0, 625	0, 37	0, 18	0, 08	0, 04	0, 02	0, 01	0
	Ат-VII	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	0, 88	0, 625	0, 43	0, 25	0, 13	0, 07	0, 04	0, 02	0

Приложение 5

Температура в середине неограниченной пластины θ ц

F o /4	θ ц	F o /4	θ ц	F o /4	θ ц
0, 001	1, 0000	0, 047	0, 7941	0, 093	0, 5084
0, 002	1, 0000	0, 048	0, 7868	0, 094	0, 5034
0, 003	1, 0000	0, 049	0, 7796	0, 095	0, 4985
0, 004	1, 0000	0, 050	0, 7723	0, 096	0, 4936
0, 005	1, 0000	0, 051	0, 7651	0, 097	0, 4887
0, 007	1, 0000	0, 053	0, 7508	0, 099	0, 4792
0, 008	0, 9998	0, 054	0, 7437	0, 100	0, 4745
0, 009	0, 9996	0, 055	0, 7367	0, 102	0, 4652
0, 010	0, 9992	0, 056	0, 7297	0, 104	0, 4561
0, 011	0, 9985	0, 057	0, 7227	0, 106	0, 4472
0, 012	0, 9975	0, 058	0, 7158	0, 108	0, 4385
0, 013	0, 9961	0, 059	0, 7090	0, 110	0, 4299
0, 014	0, 9944	0, 060	0, 7022	0, 112	0, 4215
0, 015	0, 9922	0, 061	0, 6955	0, 114	0, 4133
0, 016	0, 9896	0, 062	0, 6888	0, 116	0, 4052
0, 017	0, 9866	0, 063	0, 6821	0, 118	0, 3973
0, 018	0, 9832	0, 064	0, 6756	0, 120	0, 3895
0, 019	0, 9794	0, 065	0, 6690	0, 122	0, 3819
0, 020	0, 9752	0, 066	0, 6626	0, 124	0, 3745
0, 021	0, 9706	0, 067	0, 6561	0, 126	0, 3671
0, 022	0, 9657	0, 068	0, 6498	0, 128	0, 3600
0, 023	0, 9605	0, 069	0, 6435	0, 130	0, 3529
0, 024	0, 9550	0, 070	0, 6372	0, 132	0, 3460
0, 025	0, 9493	0, 071	0, 6310	0, 134	0, 3393
0, 026	0, 9433	0, 072	0, 6249	0, 136	0, 3326
0, 027	0, 9372	0, 073	0, 6188	0, 138	0, 3261
0, 028	0, 9308	0, 074	0, 6128	0, 140	0, 3198
0, 029	0, 9242	0, 075	0, 6088	0, 142	0, 3135
0, 030	0, 9175	0, 076	0, 6009	0, 144	0, 3074
0, 031	0, 9107	0, 077	0, 5950	0, 146	0, 3014
0, 032	0, 9038	0, 078	0, 5892	0, 148	0, 2955
0, 033	0, 8967	0, 079	0, 5835	0, 150	0, 2897
0, 034	0, 8896	0, 080	0, 5778	0, 152	0, 2840
0, 035	0, 8824	0, 081	0, 5721	0, 154	0, 2785
0, 036	0, 8752	0, 082	0, 5665	0, 156	0, 2731
0, 037	0, 8679	0, 083	0, 5610	0, 158	0, 2677
0, 038	0, 8605	0, 084	0, 5555	0, 160	0, 2625
0, 039	0, 8532	0, 085	0, 5500	0, 162	0, 2574
0, 040	0, 8458	0, 086	0, 5447	0, 164	0, 2523
0, 041	0, 8384	0, 087	0, 5393	0, 166	0, 2474
0, 042	0, 8310	0, 088	0, 5340	0, 168	0, 2426
0, 043	0, 8236	0, 089	0, 5288	0, 170	0, 2378
0, 044	0, 8162	0, 090	0, 5236	0, 172	0, 2332
0, 045	0, 8088	0, 091	0, 5185	0, 174	0, 2286
0, 046	0, 8015	0, 092	0, 5134	0, 176	0, 2241

 

     Приложение 6

При пожаре

 

учебно-методическое пособие

по выполнению курсового проекта

для обучающихся по специальностии

20.05.01 «Пожарная безопасность».

 

 

Редактор:

 

Подписано в печать Формат 60х84 1/16 Тираж 50 экз.                                                                                     Заказ № 68

 

Отделение организации научных исследований

экспертно-консалтингового отдела

Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России

153040, г. Иваново, пр. Строителей, 33

Министерство Российской Федерации

по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: