Метод решения статической части задачи огнестойкости для сжатых конструкций

Решение статической части задачи огнестойкости для центрально сжатых колонн, самонесущих и несущих стен связано с определением предельных усилий, которые может воспринять неравномерно прогретое поперечное сечение бетонной части конструкции и нагретая рабочая арматура, т.е. связано с определением несущей способности нагретой конструкции.

Упрощенный инженерный расчет основан на определении несущей способности «ядра» поперечного сечения конструкции через расчетные интервалы времени до - момента времени снижения несущей способности колонны - N_{p, t, t} до величины нормативной нагрузки на неё - N_n (алгоритм методики расчета - рис. 2.4).

g st = f(ts)

Np, t, t = f (jt; Rbu; Aя; Rs; As; gs, t),

График - Np, t, t = f(ti)

Рис. 2.4. Алгоритм решения статической части задачи огнестойкости для сжатых ЖБК.

Несущую способность колонны при обогреве с 4-х сторон вычисляют по формуле

N_{p, t, t} = j_t(R_bu× A_я+R_s× A_s× g_{s, t}), (2.13)

где j_t - коэффициент продольного изгиба нагретой колонны; определяют по таблице 15 [3] и др. в зависимости от отношения расчетной длины (высоты) колонны к ширине её «ядра» поперечного сечения (l₀/b_я).

R_bu – нормативное временное сопротивление бетона сжатию, МПа (СНиП [7]).

А_я - площадь ядра поперечного сечения колонны

А_я=b_яy× b_яx (2.14)

R_su - нормативное временное сопротивление арматурной стали сжатию, МПа (СНиП [7]);

A_s - суммарная площадь поперечного сечения стержней рабочей арматуры;

g_{s, t} - коэффициент изменения прочности арматурной стали при нагреве.

Последовательность решения статической части задачи сводится к следующему:

1. Задаются расчетными моментами времени t₁, t₂,..., t_i и для каждого t определяют d_{я, y}, d_{я, x} (1.29), А_я (2.14).

Температуру стержней арматуры для этих t вычисляют по формулам (1.25) используя (1.18), (1.21-1.23). По этим температурам, например, по табл. 1.1 [5] определяют g_{s, tcr}. Затем строят график снижения несущей способности колонны от времени и при (N_{p, t} = N_n) определяют фактический предел огнестойкости колонны.