Рис. 9.6. Узел сочленения панели с колонной. Разработано

ГПИ № 6

В другом варианте сочленения панелей противопожарной стен hi с колоннами, разработанном Госхимпроектом (рис. 9.7), панель 1 навешивается на колонну 1, несущий элемент 3 панели опирается на опорные консоли 2 колонны. Несущие элементы панелей разме

Рис. 9.7. Узел сочленения панели с колонной. Разработано Госхимпроектом

Щены в нишах у верхнего края панелей вблизи боковых вертикальных кромок. Способ навески панелей на колонны обеспечивает необходимую подвижность панелей в горизонтальном и вертикальном направлениях. После монтажа карманы, образуемые нишами панелей совместно с гранью колонны, заполняется бетоном 5 на мелком Гравии, стык становится скрытым и защищенным от воздействия И ы с о к и х т е м и е р а т у р.

Устойчивость противопожарных стен. Противопожарная стена должна сохранять устойчивость при обрушении перекрытий, покрытий, стен и других строительных конструкций.

Устойчивость обеспечивается прежде всего опнраниеы противопожарной стены на фундаментные балки 1 или ленточный фундамент 2, как показано на рис. 9.8, при этом колонна имеет самостоятельный фундамент. В зданиях с металлическим или железобетонным каркасом противопожарные стены допускается устанавливать непосредственно на конструкции каркасов, но при этом предел огнестойкости каркаса в сочетании с его заполнением и узлами Креплений должен быть не менее 2,5 ч.

Ю ?(!(!

О ПОП

По проекту

Рис. 9.8. Опирание противопожарной стены:

па ф\нда.\к.-н; нуч-> балку; б - на лен точный фундамен;

Противопожарные стены возводятся на всю высоту здания или вооружения и разделяют конструкции (перекрытия, покрытия, фо-Вари и др.) независимо от возгораемости этих конструкций.

Большое значение для обеспечения устойчивости имеет пра-цльное опирание перекрытий и покрытий на противопожарные 1тсны. Обрушение перекрытия или покрытия не должно приводить К разрушению стены. Опирание перекрытия или покрытия на про-йиопожарную стену с защемлением недопустимо (рис. 9.9а), опи-ряпне осуществляется через консоли ригелей (рис. 9.96, в).

Если применить ригели с полками невозможно, применяются плиты перекрытий с выступами - иадколонные плиты (рис. 9.9г). В этом случае панель перекрытия опирается на ригель только вь; ступами. Обрушение такой панели при пожаре сопровождается отламыванием выступов при сохранении целостности противопожарной стены.

Рис. 9.9. Опирание перекрытия на противопожарную стену:

а - с защемлением; б. в - на консоли; г - надколонная плита

При устройстве кирпичных капитальных противопожарных стс (рис. 9.10) также не допускается заделка балок перекрытия в ст< ну. Опирание балок рекомендуется осуществлять с помощью м таллических хомутов 1, консолей 2 или пилястр 3, в качестве коп рых могут служить деревянные брусья или стальные профили.

Рис. 9.10. Опирание балок на капитальную кирпичную стену:

а - с заделкой; б - на хомуты; в - на консоли; г - на пилястры

В случае устройства кирпичных капитальных стен в совре? ном каркасном здании их размещают в температурном (дефо[ ционном) шве, как показано на рис. 9.11. В этом случае опирг покрытия 1 слева и справа от противопожарной стены осущест: ется на колонны 2 и ригели 3, не связанные с самой стеной. А ры 4 выполняют функцию обеспечения жесткости и при обруцн покрытия ломаются без повреждения стены.

Рис. 9.11. Размещение противопожарной стены в деформационном шве

Устойчивость противопожарной стены при пожаре может быть Нарушена при одностороннем обрушении примыкающих к ней перекрытий и покрытий. В этом случае может произойти невыгодное Перераспределение нагрузок и усилий.

Предел огнестойкости каркасной противопожарной стены (рис. 0,12) может уменьшиться вследствие того, что колонна каркаса 2 при одностороннем обрушении покрытия 1 вместо центрально-сжатой становится внецентренно-сжатой с эксцентрицитетом е0. Это мо-щсет вызвать обрушение колонны вместе с ее заполнением 3.

Рис. 9.12. Распределение нагрузок и усилий в колонне при одностороннем обрушении покрытия: о - схема нагруження колонны; б - усилия в сечении колонны

Определение предела огнестойкости такой колонны производит ся следующим образом.

Составляется система двух уравнений. При этом считается, чте усилия в сжатой зоне достигают нормативных значений, а в растя нутой арматуре могут быть различными в зависимости от величине эксцентрицитета и нагрузки:

N+aaF8~Ra4, F;-R,hp Ьх =0; (9.3)

N (е-b ) + RaKc F » b + R". bx -~-------oaFah,,=0, (9.4)

где X - сжимающая нагрузка, H; er, - напряжение в арматур-Па: R ас - нормативное сопротивление сжатой арматуры, Па F"a - площадь сечения сжатой арматуры, м2; Ь - ширин, сжатой зоны бетона, м.

Решая совместно данную систему уравнений, определяют напря жение в растянутой арматуре оа, критическое значение коэффине ента снижения прочности т1л, = о3Ю и по известной методик--изложенной в первом разделе, находят критическую температур; для арматурной стали: tKP = f (mt>a).

Затем решается теплотехническая задача, в ходе которой по м>. тодикам, описанным в первом разделе, определяется предел огне стойкости колонны как время нагрева арматуры до критически температуры.

Пример. Требуется выяснить возможность применения в каркасной противен» жарноп стене колонны марки КР-342-14 сечением 30x30 см. Схема загружен- колонны показана на рис. 9.12. Режим пожара «стандартный». Продольная стер.-, невая арматура колонны класса .4-1II (35ГС) с нормативным сопротивлепн. R" =400 .МПа, диаметром 32 мм. Площадь сечения двух арматурных етержп 10,4 ем-. Расстояние от боковых граней колонны до центра тяжести сечения ар*>-туры о -о=35 мм. Нагрузка на консоль N = 5-10* Н, е = 12 см, h =26,5 • Колонна выполнена из бетона марки М300, имеющего плотность 2200 кг/м3, ком финнент теплопроводности при 450°С а. =0.00126 м5/ч; к --0,615; норматив:

лризменпсе сопротивление R ---17 МПа.

Решение. Составляем систему двух уравнений: I N4-TaFa-R,c F ;,-R„Hsbx=0;

N (e--a)+R "с F aa+Rn", Ьх ~~-o",J . -0,

( 5 • 10s +10,4• 10-*og-4 • 103 10,4 • 10"4-! Г • 10s• 0,3х = 0:

1 5-!05(0Л2-0,035)-~--!03-10.4.10-4-0.035+!7-106-0,3 х--

- 10,4- 10"4-0,265гта--=0.

После преобразований система уравнений принимает вид: 10,4-10-9са-51х+0,84==0; (9.5)

-2.756- 10-9о-а+25,5хЧ-0,571 =0. (9.6.1

Из уравнения (9.5):

ой = 4,9-109х-0,08Ы0?. (9.7;

Из уравнения (9.6): <та = 9,252 -10?х2-г-0,207 • 109,

приравняем выражения оя, сократив на \(У:

9,252х24-0,207-4,9х+0,081 - 0,

х2-0,53+0,031=0;

х=0,256± V 0,0702-0,031 0,265 + 0,198;

Xi~0.4G3 м>п, т. е. значение х, является недействительным. х2 = 0,067 м.

Подставив значение х2 в уравнение (9.7), получим:

оа = 4,9-109-0,067-0,081 • 109 = 0,247-109 Па = 247 МПа.

Коэффициент изменения прочности

о, 247 гп,.,= -1 = -----= 0,617;

г.)" 400

при этом значении т( а t =550°С.

В связи .: тем, что колонна заполнена кладкой из штучных материалов, можне считать, что обогрев ее осуществляется с одной стороны, и использовать для решения теплотехнической задачи формулу А. И. Яковлева (см. § 4.2):

/ k /"а~сЛ tKp=12oO-(1250-tn)erf 1 3-с

Находим:

/ к 1 о +б \ 1250-550 erf --!--i±- == ------------------- = 0,!

V j ,250~20

НО таблице значении функции erf определяем:

2 Уatt

Предел огнестойкости колонны

=-0,56.

(к у a ~f-67J2 (0,615 1/ 0,00126+0,035)2 т = Пф=---!-±1- =-------

4atA2 4-0,00126-0,562

= 2,04 ч<Птр = 2,5 ч.