Monolitik qavatlarning yong'inga chidamliligi. Temir-beton qoplamalar va pollarning yong'inga chidamliligini qanday oshirish mumkin? Qurilish inshootlarining yong'inga chidamlilik chegaralarini aniqlash

Eng keng tarqalgan material
qurilish temir-betondir. Bu beton va po'lat armaturani birlashtiradi,
tortish va siqish kuchlarini o'zlashtirish uchun strukturada oqilona yotqizilgan
harakat.

Beton siqilishga yaxshi qarshilik ko'rsatadi va
yomonroq - burilish. Betonning bu xususiyati bükme uchun noqulay va
cho'zilgan elementlar. Eng keng tarqalgan moslashuvchan qurilish elementlari
plitalar va nurlardir.

Noqulay vaziyatni qoplash uchun
beton jarayonlar, konstruktsiyalar odatda po'lat armatura bilan mustahkamlanadi. Mustahkamlash
ikkita o'zaro joylashgan novdalardan tashkil topgan payvandlangan to'rli plitalar
perpendikulyar yo'nalishlar. Izgaralar plitalarga shunday yotqizilgan
ularning ishchi armatura tayoqlari oraliq bo'ylab joylashgan va idrok etilgan
yuk ostida egilish paytida konstruksiyalarda paydo bo'ladigan kuchlanish kuchlari, in
egilish yuklarining diagrammasiga muvofiq.

IN
yong'in sharoitida plitalar pastdan yuqori haroratga ta'sir qiladi,
ularni kamaytirish yuk ko'tarish qobiliyati asosan kamayishi tufayli yuzaga keladi
isitiladigan kuchlanish armaturasining mustahkamligi. Odatda, bunday elementlar
bilan kesmada plastik menteşe hosil bo'lishi natijasida yo'q qilinadi
tortishish kuchining pasayishi tufayli maksimal egilish momenti
uning kesimidagi ish kuchlanishlari qiymatiga qizdirilgan kuchlanishni mustahkamlash.

Yong'in bilan ta'minlash
qurilish xavfsizligi yong'inga chidamliligi va yong'in xavfsizligini oshirishni talab qiladi
temir-beton konstruktsiyalar. Buning uchun quyidagi texnologiyalar qo'llaniladi:

• plitalarni mustahkamlash
  faqat trikotaj yoki payvandlangan ramkalar va bo'shashgan alohida novdalar emas;
• bo'ylama armatura qizdirilganda uning burilishiga yo'l qo'ymaslik uchun
  yong'in paytida, konstruktiv mustahkamlashni qisqichlar bilan ta'minlash kerak yoki
  o'zaro faoliyat panjaralar;
• zamin betonining pastki himoya qatlamining qalinligi bo'lishi kerak
  500 ° C dan yuqori bo'lmagan haroratda isishi va olovdan keyin isishi uchun etarli
  strukturaning keyingi xavfsiz ishlashiga ta'sir ko'rsatdi.
  Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, normallashtirilgan yong'inga chidamlilik chegarasi bilan R = 120, qalinligi
  betonning himoya qatlami kamida 45 mm, R=180 da - kamida 55 mm bo'lishi kerak;
  R=240 da - 70 mm dan kam bo'lmagan;
• pastki qismdan 15-20 mm chuqurlikdagi betonning himoya qatlamida
  zamin yuzasi parchalanishga qarshi mustahkamlovchi mash bilan ta'minlanishi kerak
  diametri 3 mm bo'lgan simdan 50-70 mm to'r o'lchamiga ega, intensivlikni kamaytiradi
  betonni portlovchi yo'q qilish;
• yupqa devorli ko'ndalang pollarning qo'llab-quvvatlovchi qismlarini mustahkamlash
  odatiy hisob-kitoblarda ko'zda tutilmagan mustahkamlash;
• plitalarning joylashishi tufayli yong'inga chidamlilik chegarasini oshirish,
  kontur bo'ylab qo'llab-quvvatlanadi;
• ilova maxsus gipslar(asbest yordamida va
  perlit, vermikulit). Bunday gipslarning kichik o'lchamlari bilan ham (1,5 - 2 sm)
  yong'inga qarshilik temir-beton plitalar bir necha marta ortadi (2 - 5);
• to'xtatilgan ship tufayli yong'inga chidamlilik chegarasini oshirish;
• zarur bo'lgan beton qatlami bilan tuzilmalarning tarkibiy qismlari va bo'g'inlarini himoya qilish
  yong'inga chidamlilik chegarasi.

Ushbu chora-tadbirlar binoning to'g'ri yong'in xavfsizligini ta'minlaydi.
Temir-beton konstruktsiya zarur yong'inga chidamliligini oladi va
yong'in xavfsizligi.

Ishlatilgan kitoblar:
1.Bino va inshootlar, ularning barqarorligi
yong'in sodir bo'lganda. Rossiya Favqulodda vaziyatlar vazirligining Davlat yong'in xizmati akademiyasi, 2003 yil
2. MDS 21-2.2000.
Temir-beton konstruktsiyalarning yong'inga chidamliligini hisoblash bo'yicha uslubiy tavsiyalar.
- M.: "NIIZhB" davlat unitar korxonasi, 2000. - 92 b.

2.18-jadval

Yengil beton zichligi? = 1600 kg / m3 qo'pol kengaytirilgan loy agregati, 6 dona miqdorida yumaloq bo'shliqli plitalar, plitalar har ikki tomondan erkin qo'llab-quvvatlanadi.

1. Samarali qalinlikni aniqlang ichi bo'sh yadro plitasi Qo'llanmaning 2.27-bandiga muvofiq issiqlik izolyatsiyasi qobiliyatiga asoslangan yong'inga chidamlilik chegarasini baholash uchun tef:

plitaning qalinligi qayerda, mm;

• - plitalarning kengligi, mm;
• - bo'shliqlar soni, dona;
• - bo'shliqlarning diametri, mm.
• 2. Jadvalga muvofiq aniqlang. 8 Effektiv qalinligi 140 mm bo'lgan og'ir beton qismdan yasalgan plitalar uchun issiqlik izolyatsiyasi qobiliyatini yo'qotish asosida plitalarning yong'inga chidamliligi chegarasi bo'yicha ko'rsatmalar:

Issiqlik izolyatsiyasi qobiliyatini yo'qotish asosida plitaning yong'inga chidamliligi chegarasi

3. Plitaning qizdirilgan yuzasidan novda armatura o'qigacha bo'lgan masofani aniqlang:

betonning himoya qatlamining qalinligi qaerda, mm;

• - ishchi armatura diametri, mm.
• 4. Jadvalga muvofiq. 8 Qo'llanmalar Biz plitaning yong'inga chidamliligi chegarasini a = 24 mm da, og'ir beton uchun va ikki tomondan qo'llab-quvvatlanadigan yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotish asosida aniqlaymiz.

Kerakli yong'inga chidamlilik chegarasi 1 soatdan 1,5 soatgacha bo'lgan oraliqda, biz uni chiziqli interpolyatsiya bilan aniqlaymiz:

Tuzatish omillarini hisobga olmagan holda plitaning yong'inga chidamliligi chegarasi 1,25 soatni tashkil qiladi.

• 5. Qo'llanmaning 2.27-bandiga binoan, ichi bo'sh yadro plitalarining yong'inga chidamliligi chegarasini aniqlash uchun 0,9 kamaytirish koeffitsienti qo'llaniladi:
• 6. Plitadagi umumiy yukni doimiy va vaqtinchalik yuklarning yig'indisi sifatida aniqlaymiz:
• 7. Yukning uzoq ta'sirli qismining to'liq yukga nisbatini aniqlang:

8. Tuzatish omili Qo'llanmaning 2.20-bandiga muvofiq yuk bo'yicha:

• 9. 2.18-bandga muvofiq (1-qism a) Imtiyozlar, biz koeffitsientni qabul qilamizmi? A-VI armatura uchun:
• 10. Plitaning yong'inga chidamlilik chegarasini yuk va mustahkamlash koeffitsientlarini hisobga olgan holda aniqlaymiz:

Plitaning yuk ko'tarish qobiliyati bo'yicha yong'inga chidamliligi chegarasi R 98 ni tashkil qiladi.

Plitaning yong'inga chidamliligi chegarasi ikkita qiymatdan kichikroq hisoblanadi - issiqlik izolyatsiyasi qobiliyatini yo'qotish (180 min) va yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotish (98 min).

Xulosa: temir-beton plitaning yong'inga chidamliligi chegarasi REI 98

Temir-beton konstruktsiyalar yonmaydigan va nisbatan past issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli agressiv yong'in omillarining ta'siriga juda yaxshi qarshilik ko'rsatadi. Biroq, ular abadiy olovga qarshi tura olmaydi. Zamonaviy temir-beton konstruktsiyalar, qoida tariqasida, yupqa devorli, binoning boshqa elementlari bilan monolitik aloqasi bo'lmagan holda amalga oshiriladi, bu ularning yong'in sharoitida operatsion funktsiyalarini 1 soatgacha, ba'zan esa kamroq bajarish qobiliyatini cheklaydi. Namlangan temir-beton konstruktsiyalar yong'inga chidamlilik chegarasiga ega. Agar strukturaning namligining 3,5% gacha ko'tarilishi yong'inga chidamlilik chegarasini oshirsa, u holda qisqa muddatli yong'in paytida 1200 kg / m 3 dan ortiq zichlikdagi betonning namligining yanada oshishi portlashga olib kelishi mumkin. betonning va strukturaning tez yo'q qilinishi.

Temir-beton konstruksiyaning yong'inga chidamliligi chegarasi uning kesimining o'lchamlariga, himoya qatlamining qalinligiga, armatura turiga, miqdori va diametriga, beton sinfiga va agregatning turiga, konstruktsiyadagi yukga bog'liq. va uni qo'llab-quvvatlash sxemasi.

Yong'inga qarama-qarshi sirtni 140 ° C (pol, devorlar, bo'linmalar) isitish orqali o'rab turgan inshootlarning yong'inga chidamliligi chegarasi ularning qalinligi, beton turi va namligiga bog'liq. Qalinligining oshishi va betonning zichligi pasayishi bilan yong'inga chidamlilik chegarasi oshadi.

Yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotishga asoslangan yong'inga chidamlilik chegarasi strukturaning turiga va statik qo'llab-quvvatlash tuzilishiga bog'liq. Bo'ylama pastki ishchi armaturani maksimal kritik haroratgacha qizdirish natijasida yong'in sodir bo'lganda, bir oraliqli oddiygina qo'llab-quvvatlanadigan bükme elementlari (nurli plitalar, panellar va pol taxtalari, to'sinlar, to'sinlar) yo'q qilinadi. Ushbu tuzilmalarning yong'inga chidamliligi chegarasi pastki ishchi armaturaning himoya qatlamining qalinligi, armatura sinfi, ish yuki va betonning issiqlik o'tkazuvchanligiga bog'liq. Nurlar va purlinlar uchun yong'inga chidamlilik chegarasi ham bo'limning kengligiga bog'liq.

Xuddi shu bilan dizayn parametrlari Nurlarning yong'inga chidamliligi chegarasi plitalarga qaraganda kamroq, chunki yong'in sodir bo'lganda, nurlar uch tomondan (pastki va ikki yon tomondan) isitiladi va plitalar faqat pastki yuzasidan isitiladi.

Yong'inga chidamliligi bo'yicha eng yaxshi mustahkamlovchi po'lat A-III toifali po'latdir 25G2S. Standart yuk bilan yuklangan strukturaning yong'inga chidamliligi chegarasiga yetgan paytdagi bu po'latning kritik harorati 570 ° S ni tashkil qiladi.

Zavodda ishlab chiqarilgan, og'ir betondan yasalgan katta ichi bo'sh oldindan zo'riqtirilgan pastki himoya qatlami 20 mm va A-IV sinfidagi po'latdan yasalgan novda armatura 1 soatlik yong'inga chidamlilik chegarasiga ega, bu esa turar-joy binolarida ushbu taxtalardan foydalanishga imkon beradi.

10 mm himoya qatlami bo'lgan oddiy temir-betondan yasalgan qattiq uchastkaning plitalari va panellari yong'inga chidamlilik chegaralariga ega: po'lat armatura A-I sinflari va A-II - 0,75 soat; A-III (25G2S sinf) - 1 choy qoshiq.

Ba'zi hollarda yupqa devorli egiluvchan tuzilmalar (bo'shliq va qovurg'ali panellar va taxtalar, kesma kengligi 160 mm yoki undan kam bo'lgan ustunlar va to'sinlar, tayanchlarda vertikal ramkalarsiz) qiyshiq qism bo'ylab yong'in sodir bo'lganda muddatidan oldin qulashi mumkin. tayanchlarda. Ushbu turdagi vayronagarchiliklar ushbu tuzilmalarning qo'llab-quvvatlanadigan joylariga kamida 1/4 uzunlikdagi vertikal ramkalarni o'rnatish orqali oldini oladi.

Kontur bo'ylab qo'llab-quvvatlanadigan plitalar oddiy bükülebilir elementlardan sezilarli darajada yuqori yong'inga chidamlilik chegarasiga ega. Ushbu plitalar ikki yo'nalishda ishchi armatura bilan mustahkamlanadi, shuning uchun ularning yong'inga chidamliligi qo'shimcha ravishda qisqa va uzoq oraliqlarda mustahkamlash nisbatiga bog'liq. Bu nisbat birlikka teng bo'lgan kvadrat plitalar uchun yong'inga chidamlilik chegarasining boshlanishida mustahkamlashning kritik harorati 800 ° S ni tashkil qiladi.

Plitaning nisbati ortishi bilan kritik harorat pasayadi va shuning uchun yong'inga chidamlilik chegarasi ham kamayadi. To'rtdan ortiq tomonlar nisbati bilan yong'inga chidamlilik chegarasi deyarli ikki tomondan qo'llab-quvvatlanadigan plitalarning yong'inga chidamliligi chegarasiga teng.

Statik jihatdan noaniq bo'lgan to'sinlar va to'sin plitalari, qizdirilganda, qo'llab-quvvatlovchi va oraliq qismlarni yo'q qilish natijasida yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotadi. Pastki bo'ylama armatura mustahkamligining pasayishi natijasida oraliqdagi bo'limlar vayron bo'ladi va qo'llab-quvvatlovchi qismlar yuqori haroratgacha qizdirilgan pastki siqilgan zonada betonning mustahkamligini yo'qotishi natijasida vayron bo'ladi. Ushbu zonaning isitish tezligi o'lchamiga bog'liq ko'ndalang kesim, shuning uchun statik jihatdan noaniq nurli plitalarning yong'inga chidamliligi ularning qalinligiga, nurlar esa - uchastkaning kengligi va balandligiga bog'liq. Katta tasavvurlar o'lchamlari bilan ko'rib chiqilayotgan tuzilmalarning yong'inga chidamliligi chegarasi statik ravishda aniqlangan tuzilmalarga (bir oraliqli oddiygina qo'llab-quvvatlanadigan to'sinlar va plitalar) va ba'zi hollarda (qalin nurli plitalar uchun, kuchli nurli nurlar uchun) nisbatan ancha yuqori. yuqori tayanchni mustahkamlash) amalda bo'ylama pastki armaturadagi himoya qatlamining qalinligiga bog'liq emas.

Ustunlar. Ustunlarning yong'inga chidamliligi chegarasi yukni qo'llash naqshiga (markaziy, eksantrik), tasavvurlar o'lchamlariga, mustahkamlash foiziga, qo'pol beton agregatning turiga va bo'ylama armaturaning himoya qatlamining qalinligiga bog'liq.

Isitilganda ustunlarni yo'q qilish armatura va betonning mustahkamligining pasayishi natijasida yuzaga keladi. Eksantrik yukni qo'llash ustunlarning yong'inga chidamliligini pasaytiradi. Agar yuk katta eksantriklik bilan qo'llanilsa, u holda ustunning yong'inga chidamliligi kuchlanishni mustahkamlashning himoya qatlamining qalinligiga bog'liq bo'ladi, ya'ni. Bunday ustunlar qizdirilganda ishlashning tabiati oddiy nurlar bilan bir xil. Kichkina eksantriklik bilan ustunning yong'inga chidamliligi markaziy siqilgan ustunlarning yong'inga chidamliligiga yaqinlashadi. Ezilgan granit ustidagi betondan yasalgan ustunlar ohak shag'alidagi ustunlarga qaraganda kamroq yong'inga chidamliligiga ega (20%). Bu granitning 573 ° S haroratda, ohaktoshning esa 800 ° S haroratda qulashi bilan izohlanadi.

Devorlar. Yong'in paytida, qoida tariqasida, devorlar bir tomondan isitiladi va shuning uchun olovga yoki teskari yo'nalishda egiladi. Devor markaziy siqilgan strukturadan vaqt o'tishi bilan ortib borayotgan eksantriklik bilan eksantrik siqilgan tuzilishga aylanadi. Bunday sharoitlarda yong'inga qarshilik yuk ko'taruvchi devorlar V katta darajada yuk va ularning qalinligiga bog'liq. Yukning ortishi va devor qalinligining pasayishi bilan uning yong'inga chidamliligi chegarasi kamayadi va aksincha.

Binolarning qavatlari sonining ko'payishi bilan devorlarga yuk ko'tariladi, shuning uchun zarur bo'lgan yong'inga chidamliligini ta'minlash uchun turar-joy binolarida yuk ko'taruvchi ko'ndalang devorlarning qalinligi teng (mm) olinadi: 5.. da. 9 qavatli binolar - 120, 12 qavatli - 140, 16 qavatli - 160 , balandligi 16 qavatdan ortiq bo'lgan binolarda - 180 va undan ortiq.

Bir qatlamli, ikki qavatli va uch qavatli o'z-o'zidan qo'llab-quvvatlanadigan tashqi devor panellari engil yuklarga ta'sir qiladi, shuning uchun bu devorlarning yong'inga chidamliligi odatda yong'in xavfsizligi talablarini qondiradi.

Devorlarning yuqori haroratda yuk ko'tarish qobiliyati nafaqat beton va po'latning mustahkamlik xususiyatlarining o'zgarishi bilan, balki asosan elementning umuman deformatsiyalanishi bilan belgilanadi. Devorlarning yong'inga chidamliligi, qoida tariqasida, qizdirilgan holatda yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotish (yo'q qilish) bilan belgilanadi; "sovuq" devor sirtini 140 ° S haroratda isitish belgisi odatiy emas. Yong'inga chidamlilik chegarasi ish yukiga bog'liq (tuzilishning xavfsizlik omili). Devorlarni bir tomonlama ta'sirdan yo'q qilish uchta sxemadan biriga muvofiq amalga oshiriladi:

• 1) birinchi yoki ikkinchi eksantrik siqilish (ortiqcha isitiladigan armatura yoki "sovuq" beton) tufayli devorning qizigan yuzasiga burilishning qaytarilmas rivojlanishi va uning balandlikning o'rtasida yo'q qilinishi bilan;
• 2) elementning boshida isitish yo'nalishi bo'yicha, oxirgi bosqichda esa teskari yo'nalishda burilishi bilan; halokat - isitiladigan betonda yoki "sovuq" (cho'zilgan) armatura ustidagi balandlikning o'rtasida;
• 3) 1-sxemada bo'lgani kabi, o'zgaruvchan burilish yo'nalishi bilan, lekin devorning vayron bo'lishi "sovuq" sirtning betoni bo'ylab yoki qiyshiq bo'laklar bo'ylab qo'llab-quvvatlash zonalarida sodir bo'ladi.

Birinchi nosozlik namunasi egiluvchan devorlarga xosdir, ikkinchi va uchinchisi - kamroq egiluvchanligi bo'lgan va platformani qo'llab-quvvatlaydigan devorlar uchun. Agar siz devorning qo'llab-quvvatlovchi qismlarining aylanish erkinligini cheklasangiz, platformani qo'llab-quvvatlashda bo'lgani kabi, uning deformatsiyalanishi pasayadi va shuning uchun yong'inga chidamlilik chegarasi ortadi. Shunday qilib, devorlarning platformasini qo'llab-quvvatlash (o'zgarmas tekisliklarda) elementni yo'q qilish sxemasidan qat'i nazar, menteşeli tayanchga nisbatan yong'inga chidamlilik chegarasini o'rtacha ikki baravar oshirdi.

Menteşeli tayanch bilan devorni mustahkamlash foizini kamaytirish yong'inga chidamlilik chegarasini pasaytiradi; platforma qo'llab-quvvatlash bilan, o'zgartirish normal chegaralar Devorlarni mustahkamlash ularning yong'inga chidamliligiga deyarli ta'sir qilmaydi. Devor bir vaqtning o'zida har ikki tomondan qizdirilganda ( ichki devorlar) haroratning og'ishini boshdan kechirmaydi, struktura markaziy siqish ustida ishlashni davom ettiradi va shuning uchun yong'inga chidamlilik chegarasi bir tomonlama isitish holatidan past emas.

Temir-beton konstruktsiyalarning yong'inga chidamliligini hisoblashning asosiy tamoyillari

Temir-beton konstruksiyalarning yong'inga chidamliligi, qoida tariqasida, qizdirilganda armatura va betonning mustahkamligi, termal kengayishi va haroratning pasayishi natijasida yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotish (qulash) natijasida yo'qoladi. olovga qaramaydigan sirtni 140 ° S ga qizdirishga. Ushbu ko'rsatkichlarga ko'ra - Temir-beton konstruktsiyalarning yong'inga chidamlilik chegarasini hisoblash yo'li bilan topish mumkin.

Umuman olganda, hisoblash ikki qismdan iborat: termal va statik.

Issiqlik muhandislik qismida harorat standart harorat rejimiga muvofiq isitish vaqtida strukturaning kesimi bo'ylab aniqlanadi. Statik qismda isitiladigan strukturaning yuk ko'tarish qobiliyati (kuchliligi) hisoblanadi. Keyin vaqt o'tishi bilan uning yuk ko'tarish qobiliyatining pasayishi grafigi tuziladi (3.7-rasm). Ushbu grafik yordamida yong'inga chidamlilik chegarasi topiladi, ya'ni. isitish vaqti, undan keyin strukturaning yuk ko'tarish qobiliyati ish yukiga kamayadi, ya'ni. tenglik sodir bo'lganda: M rt (N rt) = M n (M n), bu erda M rt (N rt) - bukuvchi (siqilgan yoki ekssentrik siqilgan) konstruktsiyaning yuk ko'tarish qobiliyati;

M n (M n), - standart yoki boshqa ish yukidan egilish momenti (uzunlamasına kuch).

Yong'inga chidamliligi uchun nursiz pollarni xisoblash masalasi bo'yicha.

Yong'inga chidamliligi uchun nursiz pollarni xisoblash masalasi bo'yicha.

V.V. Jukov, V.N. Lavrov

Maqola “Beton va temir-beton - rivojlanish yo'llari. Beton va temir-beton bo'yicha 2-Umumrossiya (xalqaro) konferentsiyasining ilmiy ishlari. 2005 yil 5-9 sentyabr Moskva; 5 jildda. NIIZHB 2005, 2-jild. Bo'lim hisobotlari. "Bino va inshootlarning temir-beton konstruksiyalari" bo'limi, 2005 yil.

Qurilish amaliyotida juda keng tarqalgan misol yordamida nursiz zaminning yong'inga chidamliligi chegarasini hisoblashni ko'rib chiqaylik. To'sinsiz temir-beton zaminning qalinligi 200 mm, siqish sinfi B25 bo'lgan betondan yasalgan, mash mustahkamlangan shipning pastki yuzasida 33 mm himoya qatlami bilan (mustahkamlashning og'irlik markaziga) diametri 16 mm bo'lgan A400 sinfidagi armaturadan 200x200 mm hujayralar bilan va himoya qatlami bilan diametri 12 mm bo'lgan A400 28 mm (og'irlik markaziga) yuqori sirtda. Ustunlar orasidagi masofa 7 m. Ko'rib chiqilayotgan binoda zamin birinchi turdagi yong'inga qarshi to'siq bo'lib, issiqlik izolyatsiyasi qobiliyatini (I), yaxlitlikni (E) va yuk ko'tarish qobiliyatini (R) yo'qotish uchun yong'inga chidamlilik chegarasiga ega bo'lishi kerak REI 150. Baholash. Mavjud hujjatlar bo'yicha polning yong'inga chidamliligi chegarasi faqat polning qalinligi (I) va yong'inda mo'rt vayron bo'lish ehtimoli bo'yicha statik jihatdan aniqlangan struktura uchun himoya qatlamining qalinligi (R) bo'yicha hisoblab chiqilishi mumkin. (E). Bunday holda, I va E hisob-kitoblari bilan juda to'g'ri baho beriladi va statik jihatdan noaniq struktura sifatida olovda polning yuk ko'tarish qobiliyatini faqat elastiklik nazariyasidan foydalangan holda termal stress holatini hisoblash orqali aniqlash mumkin. -temir-betonning qizdirilganda plastikligi yoki olovda statik va termal yuklar ta'sirida konstruksiyaning chegaraviy muvozanat usuli nazariyasi. Oxirgi nazariya eng sodda, chunki u statik yuk va haroratdan kuchlanishlarni aniqlashni talab qilmaydi, faqat beton va armatura xususiyatlarining o'zgarishini hisobga olgan holda statik yuk ta'siridan kuchlarni (momentlarni) aniqlashni talab qiladi. mexanizmga aylanganda statik jihatdan noaniq strukturada plastik menteşalar paydo bo'lguncha isitiladi. Shu munosabat bilan, yong'in paytida nursiz polning yuk ko'tarish qobiliyatini baholash chegaraviy muvozanat usuli yordamida va polning yuk ko'tarish qobiliyatiga nisbatan birliklarda baholandi. normal sharoitlar operatsiya. Binoning ishchi chizmalari ko'rib chiqildi va tahlil qilindi, ushbu tuzilmalar uchun normalangan chegaraviy holat belgilarining paydo bo'lishidan kelib chiqqan holda temir-beton nursiz polning yong'inga chidamlilik chegaralari hisoblab chiqildi. Yong'inga chidamlilik chegaralarini yuk ko'tarish qobiliyatiga qarab hisoblash standart sinovlarning 2,5 soati davomida beton va armatura haroratining o'zgarishini hisobga olgan holda amalga oshirildi. Ushbu hisobotda keltirilgan qurilish materiallarining barcha termodinamik va fizik-mexanik tavsiflari VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK ma'lumotlariga asoslanadi.

ISSILIK IZOLATSIYA QABILATINI YO'QOTISH BO'YICHA QO'PLASHNING YONG'INGA QARShILISH CHEGIRASI (I)

Amalda, konstruksiyalarning isishi EHM yordamida chekli-farq yoki chekli elementlar hisob-kitoblari bilan aniqlanadi. Issiqlik o'tkazuvchanligi muammosini hal qilishda betonning termofizik xususiyatlarining o'zgarishi va isitish vaqtida armatura hisobga olinadi. Inshootdagi haroratni standart bo'yicha hisoblash harorat sharoitlari dastlabki sharoitlarda ishlab chiqarilgan: tuzilmalarning harorati va tashqi muhit 20C. Yong'in paytida atrof-muhit harorati tc vaqtga qarab o'zgaradi. Tuzilmalarda haroratni hisoblashda qizdirilgan muhit va sirt o'rtasidagi konvektiv Qc va radiatsion Qr issiqlik almashinuvi hisobga olinadi. Harorat hisob-kitoblari isitiladigan yuzadan Xi * ko'rib chiqilayotgan beton qatlamning shartli qalinligi yordamida amalga oshirilishi mumkin. Betondagi haroratni aniqlash uchun hisoblang

Formuladan (5) foydalanib, biz 2,5 soatlik olovdan keyin polning qalinligi bo'yicha harorat taqsimotini aniqlaymiz. Formula (6) yordamida biz 2,5 soat ichida uning isitilmaydigan yuzasida 220C kritik haroratga erishish uchun zarur bo'lgan qavatlarning qalinligini aniqlaymiz. Bu qalinligi 97 mm. Binobarin, 200 mm qalinlikdagi zamin kamida 2,5 soat issiqlik izolyatsiyasi qobiliyatini yo'qotish uchun yong'inga chidamlilik chegarasiga ega bo'ladi.

YAxlitligi yo'qolishi bilan pol plitasining yong'inga chidamliligi chegarasi (E)

Beton va temir-beton konstruktsiyalardan foydalanadigan binolar va inshootlarda yong'in sodir bo'lganda, betonning mo'rt vayron bo'lishi mumkin, bu esa strukturaning yaxlitligini yo'qotishiga olib keladi. Vayronagarchilik to'satdan, tez sodir bo'ladi va shuning uchun eng xavfli hisoblanadi. Betonning mo'rt vayron bo'lishi, qoida tariqasida, yong'in boshlanganidan 5-20 minut o'tgach boshlanadi va buning natijasida strukturaning isitiladigan yuzasidan beton bo'laklarini sindirish sifatida namoyon bo'ladi, bunda teshik paydo bo'lishi mumkin; tuzilishi, ya'ni. strukturaning yaxlitligini yo'qotishi (E) tufayli erta yong'inga chidamliligiga erishish mumkin. Betonning mo'rt vayron bo'lishi engil pop, har xil intensivlikdagi yoriq yoki "portlash" ko'rinishidagi tovush effekti bilan birga bo'lishi mumkin. Betonning mo'rt sinishida, og'irligi bir necha kilogrammgacha bo'lgan bo'laklar 10-20 m masofada uchib ketishi mumkin, yong'inda betonning mo'rt sinishiga eng ko'p ta'sir qiladi: haroratning ichki harorat kuchlanishlari. elementning kesimi bo'ylab gradient, konstruksiyalarning statik noaniqligidan, tashqi yuklardan va beton konstruktsiya orqali bug 'filtrlanishidan kelib chiqadigan stresslar. Olovda betonning mo'rt vayron bo'lishi betonning tuzilishiga, uning tarkibiga, namligiga, haroratiga, chegara sharoitlariga va tashqi yukga bog'liq, ya'ni. u ham materialga (betonga), ham beton yoki temir-beton konstruktsiyaning turiga bog'liq. Yong'inga chidamlilik chegarasini baholash temir-beton zamin yaxlitlikni yo'qotishga quyidagi formula bo'yicha aniqlanadigan mo'rt sinish mezonining (F) qiymati bilan erishish mumkin:

SLOVERNING YUKLASH SIYoTI (R) YO'QILISHI BO'YICHA YONG'INGA QARShILISH CHEGIRASI

Yuk ko'tarish qobiliyatiga asoslanib, shipning yong'inga chidamliligi ham ruxsat etilgan hisoblash yo'li bilan aniqlanadi. Termal va statik muammolar hal qilinadi. Hisoblashning termotexnik qismida standart termal ta'sir ostida plitaning qalinligi bo'yicha harorat taqsimoti aniqlanadi. Hisoblashning statik qismida 2,5 soat davom etadigan yong'in paytida plitaning yuk ko'tarish qobiliyati aniqlanadi, yuk va qo'llab-quvvatlash shartlari bino loyihasiga muvofiq olinadi. Yong'inga chidamlilik chegarasini hisoblash uchun yuklarning kombinatsiyasi maxsus hisoblanadi. Bunday holda, qisqa muddatli yuklarni hisobga olmaslik va faqat doimiy va vaqtinchalik uzoq muddatli normativ yuklarni kiritishga ruxsat beriladi. Yong'in paytida plitadagi yuklar NIIZHB usuli bo'yicha aniqlanadi. Plitaning loyihaviy yuk ko'tarish qobiliyati R in ga teng bo'lsa normal sharoitlar operatsiya, keyin hisoblangan yuk qiymati P = 0,95 R. Yong'in holatida standart yuk 0,5 R. Yong'inga chidamlilik chegaralarini hisoblash uchun materiallarning hisoblangan qarshiliklari beton uchun 0,83 va armatura uchun 0,9 xavfsizlik koeffitsienti bilan olinadi. Shtrixli armatura bilan mustahkamlangan temir-beton taxta plitalarining yong'inga chidamliligi chegarasi hisobga olinishi kerak bo'lgan sabablarga ko'ra yuzaga kelishi mumkin: beton va armaturaning aloqa qatlami kritik haroratgacha qizdirilganda armaturaning tayanchga siljishi; armaturani kritik haroratgacha qizdirganda armaturaning siljishi va yo'q qilinishi. Ko'rib chiqilayotgan binoda monolit temir-beton pollardan foydalaniladi va ularning yong'in sodir bo'lganda yuk ko'tarish qobiliyati beton va armatura qizdirilganda fizik-mexanik xususiyatlarining o'zgarishini hisobga olgan holda chegaraviy muvozanat usuli yordamida aniqlanadi. Yong'in paytida termal ta'sir ostida temir-beton konstruktsiyalarning yong'inga chidamlilik chegarasini hisoblash uchun chegara muvozanat usulini qo'llash imkoniyati haqida kichik bir chetga chiqish kerak. Ma'lumotlarga ko'ra, "chegaraviy muvozanat usuli o'z kuchida qolar ekan, yuk ko'tarish qobiliyatining chegaralari paydo bo'ladigan haqiqiy kuchlanishlardan va natijada harorat deformatsiyalari, tayanchlarning siljishi va boshqalar kabi omillardan butunlay mustaqildir. ” Ammo, shu bilan birga, quyidagi shartlarning bajarilishini hisobga olish kerak: strukturaviy elementlar cheklash bosqichiga etgunga qadar mo'rt bo'lmasligi kerak, o'z-o'zidan kuchlanish elementlarning cheklash shartlariga ta'sir qilmasligi kerak. Temir-beton konstruktsiyalarda chegaraviy muvozanat usulini qo'llash uchun ushbu shartlar saqlanib qolgan, ammo buning uchun plastik ilgaklar hosil bo'lgan joylarda armatura sirpanishi va konstruktiv elementlarning chegara holatiga etgunga qadar mo'rt vayron bo'lmasligi kerak. . Yong'in paytida taxta plitasining eng katta isishi pastdan maksimal moment zonasida kuzatiladi, bu erda, qoida tariqasida, birinchi plastik menteşa, aylanish uchun isitishdan sezilarli deformatsiyaga ega bo'lgan kuchlanish armaturasini etarli darajada mahkamlash bilan hosil bo'ladi. qo'llab-quvvatlash zonasida kuchlarni menteşe va qayta taqsimlash. Ikkinchisida isitiladigan beton plastik menteşenin deformatsiyalanishini oshirishga yordam beradi. "Agar chegaraviy muvozanat usulini qo'llash mumkin bo'lsa, u holda ichki kuchlanishlar (haroratdan kuchlanish shaklida mavjud - mualliflarning eslatmasi) konstruksiyalarning ko'tarish qobiliyatining ichki va tashqi chegarasiga ta'sir qilmaydi." Chegaraviy muvozanat usuli bilan hisoblashda, buning uchun tegishli eksperimental ma'lumotlar mavjud bo'lib, yong'in paytida yuk ta'sirida plita chiziqli plastik ilgaklar orqali sinish chiziqlari bo'ylab bir-biriga bog'langan tekis bo'g'inlarga bo'linadi deb taxmin qilinadi. . Yong'in sodir bo'lganda va normal sharoitlarda va yong'in paytida plitani yo'q qilishning bir xil sxemasi normal ish sharoitida konstruktsiyaning loyihaviy yuk ko'tarish qobiliyatining bir qismini yuk sifatida ishlatish yong'inga chidamliligini hisoblash imkonini beradi. rejadagi plitaning geometrik xususiyatlaridan qat'i nazar, nisbiy birliklarda plitaning chegarasi. 20 S haroratda standart bosim kuchi 18,5 MPa bo'lgan B25 siqish mustahkamligi sinfidagi og'ir betondan yasalgan plitaning yong'inga chidamlilik chegarasini hisoblaymiz. 391,3 MPa (4000 kg/sm2) standart kuchlanish kuchi (20C) bo'lgan A400 mustahkamlash sinfi. Isitish paytida beton va armatura mustahkamligidagi o'zgarishlar mos ravishda olinadi. Panellarning alohida tasmasini sindirish uchun hisoblash chiziqli plastik ilmoqlar ko'rib chiqilayotgan panel chizig'ida ushbu chiziqning o'qiga parallel ravishda hosil bo'ladi degan faraz bilan amalga oshiriladi: oraliqdagi bitta chiziqli plastik menteşa, pastdan ochiladigan yoriqlar va yuqoridan ochiladigan yoriqlar bilan ustunlardagi bitta chiziqli plastik menteşe. Yong'in sodir bo'lganda eng xavflisi pastdan yoriqlar bo'lib, u erda cho'zilgan armaturaning isishi yuqoridagi yoriqlarga qaraganda ancha yuqori. Yong'in paytida polning R yuk ko'tarish qobiliyatini hisoblash quyidagi formula bo'yicha amalga oshiriladi:

2,5 soat yong'indan keyin bu armatura harorati 503,5 S. O'rta plastik menteşedeki plitaning betonidagi siqilgan zonaning balandligi (betonning siqilgan zonasida mustahkamlashni hisobga olmagan holda zaxirada).

Qalinligi 200 mm bo'lgan zamin uchun normal ish sharoitida, o'rta menteşe uchun xc = da siqilgan zonaning balandligida R3 qavatining mos keladigan konstruktiv yuk ko'tarish qobiliyatini aniqlaymiz; ichki juftning elkasi Zc = 15,8 sm va chap va o'ng menteşelerin siqilgan zonasining balandligi Xc = Xn = 1,34 sm, ichki juftlikning elkasi Zx = Zn = 16,53 sm 20 C da qalinligi 20 sm.

Bunday holda, albatta, quyidagi talablar bajarilishi kerak: a) tayanchda zarur bo'lgan yuqori mustahkamlashning kamida 20% oraliqning o'rtasidan o'tishi kerak; b) uzluksiz tizimning tashqi tayanchlari ustidagi yuqori armatura tayanchdan oraliq tomon kamida 0,4 l masofada kiritiladi va keyin asta-sekin uziladi (l - oraliq uzunligi); c) oraliq tayanchlar ustidagi barcha yuqori armatura kamida 0,15 l oraliqgacha cho'zilishi kerak.

XULOSALAR

1. To'sinsiz temir-beton zaminning yong'inga chidamliligi chegarasini baholash uchun uning yong'inga chidamliligi chegarasini hisoblash chegara holatlarining uchta belgisi asosida amalga oshirilishi kerak: yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotish R; yaxlitlikni yo'qotish E; issiqlik izolyatsiyasi qobiliyatini yo'qotish I. Bunday holda, quyidagi usullardan foydalanish mumkin: muvozanatni cheklash, isitish va yoriqlar mexanikasi.
2. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, ko'rib chiqilayotgan ob'ekt uchun barcha uchta chegara holati uchun siqilish kuchi B25 sinfidagi betondan yasalgan 200 mm qalinlikdagi polning yong'inga chidamliligi chegarasi mustahkamlangan. mustahkamlovchi mash xujayralari bilan 200x200 mm po'lat A400 qalinligi 33 mm pastki yuzasida diametri 16 mm bo'lgan mustahkamlovchi himoya qatlami va diametri 12 mm - 28 mm bo'lgan yuqori yuzasi kamida REI 150.
3. Bu nursiz temir-beton zamin yong'inga qarshi to'siq bo'lib xizmat qilishi mumkin, ko'ra birinchi turdagi.
4. To'sinsiz temir-beton zaminning minimal yong'inga chidamliligi chegarasini baholash plastik menteşalar hosil bo'lgan joylarda kuchlanish armaturasini etarli darajada joylashtirish sharoitida chegara muvozanat usuli yordamida amalga oshirilishi mumkin.

Adabiyot

1. Temir-betonning haqiqiy yong'inga chidamlilik chegaralarini hisoblash bo'yicha ko'rsatmalar qurilish tuzilmalari kompyuterlardan foydalanishga asoslangan. - M.: VNIIPO, 1975 yil.
2. GOST 30247.0-94. Qurilish inshootlari. Yong'inga chidamliligini tekshirish usullari. M., 1994. – 10 b.
3. SP 52-101-2003. Beton va temir-beton konstruksiyalarni oldindan kuchlanishsiz mustahkamlash. – M.: FSUE TsPP, 2004. –54 p.
4. SNiP-2.03.04-84. Ko'tarilgan va yuqori harorat sharoitida ishlashga mo'ljallangan beton va temir-beton konstruktsiyalar. - M.: SSSR Gosstroy CITP, 1985 yil.
5. Beton va temir-beton konstruktsiyalarning yong'inga chidamlilik chegaralarini hisoblash bo'yicha tavsiyalar. – M.: Stroyizdat, 1979. – 38 b.
6. SNiP-21-01-97* Yong'in xavfsizligi binolar va inshootlar. Davlat unitar korxonasi TsPP, 1997. - 14 p.
7. Beton va temir-beton konstruktsiyalarni yong'inda mo'rt vayronagarchilikdan himoya qilish bo'yicha tavsiyalar. – M.: Stroyizdat, 1979. – 21 b.
8. Kerakli yong'inga chidamliligi bo'lgan ichi bo'sh yadroli taxta plitalarini loyihalash bo'yicha tavsiyalar. – M.: NIIZhB, 1987. – 28 b.
9. Statik noaniq temir-beton konstruktsiyalarni hisoblash bo'yicha ko'rsatmalar. – M.: Stroyizdat, 1975. B.98-121.
10. Temir-beton konstruktsiyalarning yong'inga chidamliligi va yong'in xavfsizligini hisoblash bo'yicha uslubiy tavsiyalar (MDS 21-2.000). – M.: NIIZhB, 2000. – 92 b.
11. Gvozdev A.A. Chegaraviy muvozanat usuli yordamida konstruksiyalarning yuk ko'tarish qobiliyatini hisoblash. Davlat qurilish adabiyoti nashriyoti. – M., 1949 yil.

Yuqorida aytib o'tilganidek, temir-beton konstruktsiyalarni bükmenin yong'inga chidamliligi chegarasi kuchlanish zonasida joylashgan ishchi armaturani kritik haroratgacha qizdirishi tufayli yuzaga kelishi mumkin.

Shu munosabat bilan, ichi bo'sh yadroli taxta plitasining yong'inga chidamliligini hisoblash cho'zilgan ishchi armaturani kritik haroratgacha qizdirish vaqti bilan aniqlanadi.

Plitaning kesimi 3.8-rasmda ko'rsatilgan.

b p b p b p b p b p

h h 0

A s

3.8-rasm. Bo'shliqli taxta plitasining dizayn kesimi

Plitani hisoblash uchun uning kesimi T-qismiga qisqartiriladi (3.9-rasm).

b´ f

x tem ≤h´ f

h´ f

h h 0

x tem >h´ f

A s

a∑b R

3.9-rasm. Yong'inga chidamliligini hisoblash uchun ichi bo'sh yadroli plitaning T-bo'limi

Keyingi ketma-ketlik

tekis egiluvchan ichi bo'sh yadroli temir-beton elementlarning yong'inga chidamlilik chegarasini hisoblash

3. Agar bo‘lsa, u holda  s , tem formula bilan aniqlanadi

Buning o'rniga qayerda b ishlatilgan ;

Agar
, keyin uni formuladan foydalanib qayta hisoblash kerak:

3.1.5 ga muvofiq aniqlanadi t s , cr(kritik harorat).

Gauss xatosi funktsiyasi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

3.2.7 ga binoan Gauss funksiyasining argumenti topiladi.

Yong'inga chidamlilik chegarasi P f quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Misol № 5.

Berilgan. Ikki tomondan erkin qo'llab-quvvatlanadigan ichi bo'sh yadroli taxta plitasi. Bo'lim o'lchamlari: b=1200 mm, ish oraliq uzunligi l= 6 m, uchastkaning balandligi h= 220 mm, himoya qatlami qalinligi A l = 20 mm, kuchlanishni mustahkamlash sinfi A-III, 4 ta rod Ø14 mm; ezilgan ohaktoshdagi og'ir beton sinfi B20, betonning og'irligi namligi w= 2%, betonning o'rtacha quruq zichligi ρ 0s= 2300 kg / m 3, bo'shliq diametri d n = 5,5 kN/m.

Aniqlash plitaning haqiqiy yong'inga chidamliligi chegarasi.

Yechim:

B20 sinfidagi beton uchun R bn= 15 MPa (3.2.1-band)

R bu= R bn /0,83 = 15/0,83 = 18,07 MPa

A-III mustahkamlash sinfi uchun R sn = 390 MPa (3.1.2-band)

R su= R sn /0,9 = 390/0,9 = 433,3 MPa

A s= 615 mm 2 = 61510 -6 m 2

Betonning termofizik xususiyatlari:

l tem = 1,14 – 0,00055450 = 0,89 Vt/(m·˚S)

tem = 710 + 0,84450 = 1090 J/(kg·˚S) bilan

k= 37.2 p.3.2.8.

k 1 = 0,5 p.3.2.9. .

Haqiqiy yong'inga chidamlilik chegarasi aniqlanadi:

Plitaning bo'shligini hisobga olgan holda, uning haqiqiy yong'inga chidamliligi chegarasi 0,9 koeffitsientga ko'paytirilishi kerak (2.27-band).

Adabiyot

Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. "Binolar, inshootlar va ularning yong'in paytida barqarorligi". Fanni o'rganish uchun darslik - Irkutsk: VSI Rossiya Ichki ishlar vazirligi, 2002. - 191 b.

Shelegov V.G., Kuznetsov N.A. Bino qurilishi. "Binolar, inshootlar va ularning yong'in paytida barqarorligi" fanidan ma'lumotnoma. – Irkutsk: Rossiya Ichki ishlar vazirligining Butunrossiya ilmiy-tadqiqot instituti, 2001. – 73 p.

Mosalkov I.L. va boshqalar qurilish konstruksiyalarining yong'inga chidamliligi: M .: "Spetstekhnika" ZAO, 2001. - 496 pp., illus.

Yakovlev A.I. Qurilish inshootlarining yong'inga chidamliligini hisoblash. – M.: Stroyizdat, 1988.- 143 b., kasal.

Shelegov V.G., Chernov Yu.L. "Binolar, inshootlar va ularning yong'in paytida barqarorligi". Kurs loyihasini bajarish uchun qo'llanma. – Irkutsk: Rossiya Ichki ishlar vazirligining Butunrossiya ilmiy-tadqiqot instituti, 2002. – 36 b.

Tuzilmalarning yong'inga chidamlilik chegaralarini, konstruktsiyalar va materiallarning yonuvchanlik guruhlari bo'ylab yong'in tarqalishi chegaralarini aniqlash bo'yicha qo'llanma (SNiP II-2-80 bo'yicha), TsNIISK im. Kucherenko. – M.: Stroyizdat, 1985. – 56 b.

GOST 27772-88: Po'lat konstruktsiyalarni qurish uchun prokat mahsulotlari. Umumiy texnik shartlar/ SSSR Gosstroy. – M., 1989 yil

SNiP 2.01.07-85*. Yuklar va ta'sirlar / SSSR Gosstroy. – M.: CITP Gosstroy SSSR, 1987. – 36 p.

GOST 30247.0 – 94. Qurilish inshootlari. Yong'inga chidamliligini tekshirish usullari. Umumiy talablar.

SNiP 2.03.01-84*. Beton va temir-beton konstruktsiyalar / Rossiya Qurilish vazirligi. – M.: GP TsPP, 1995. – 80 b.

1Kengash - maxsus qurilgan eğimli poydevorga ega qirg'oqdagi inshoot ( slipway), kemaning korpusi yotqizilgan va qurilgan.

2 Yo'l o'tkazgich - ular kesishgan quruqlikdagi yo'llar (yoki quruqlik yo'li orqali) o'tadigan ko'prik. Ular bo'ylab harakatlanish turli darajalarda ta'minlanadi.

3OVERSTAND - ularning kesishgan joyida bir yo'lni boshqasidan o'tkazish, kemalarni to'xtash uchun, shuningdek, odatda, ma'lum bir balandlikda yo'l yaratish uchun ko'prik shaklidagi inshoot.

4 SAQLASH TANKI - suyuqliklar va gazlar uchun idish.

5 GAZ ushlagichi- gazni qabul qilish, saqlash va tarqatish uchun qurilma gaz quvurlari tarmog'iga.

6yuqori o'choq- temir rudasidan quyma temir eritish uchun shaftli pech.

7Kritik harorat– standart metall qarshiligi R un strukturaning tashqi yukidan standart kuchlanish n qiymatiga tushadigan harorat, ya'ni. bunda yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotish sodir bo'ladi.

8 Dübel - yog'och konstruktsiyalarning qismlarini mahkamlash uchun ishlatiladigan yog'och yoki metall tayoq.