Экспертиза строительных конструкций здания.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Характеристики здания и конструкций.
1.1. Краткая характеристика здания.
1.1.1. Назначение здания.
1.1.2. Количество этажей здания.
1.1.3. Площадь пожарного отсека.
1.1.4. Описание конструктивной системы здания.
1.2. Краткая характеристика конструкций.
1.2.1. Схемы нагружения.
1.2.2. Наиболее нагруженные сечения конструкций с указанием размеров.
1.2.3. Характеристики бетона и арматуры.
1.2.4. Нормативная нагрузка.
2. Экспертиза строительных конструкций.
2.1. Определение требуемой степени огнестойкости здания.
2.2. Составление таблицы экспертизы.
3. Определение фактических пределов огнестойкости конструкций расчетом.
3.1. Расчет предела огнестойкости плиты.
3.1.1. Расчетное сечение.
3.1.2. Расчет предела огнестойкости.
3.2. Расчет предела огнестойкости ригеля.
3.2.1. Расчетные сечения.
3.2.2. Расчеты несущей способности.
3.2.3. Определение предела огнестойкости.
3.3. Расчет предела огнестойкости колонны.
3.3.1. Расчетное сечение.
3.3.2. Расчеты несущей способности.
3.3.3. Определение предела огнестойкости.
4. Выводы и технические решения.
4.1. Выводы по разделам 2,3.
4.2. Определение фактической степени огнестойкости здания.
4.3. Разработка технических решений

Площадь рабочей арматуры (в поперечном сечении) для 4Ø28 А-III (см. Приложение 17, [4]) составляет:
;
В соответствии с положениями [2]:
класс арматуры: А-III.
нормативное сопротивление растяжению:
Rsn = 390 МПа;
Расчетное сопротивление составляет:
;
В соответствии с положениями [2]:
нормативное сопротивление осевому сжатию (призменная прочность):
Rbn = 18.5 МПа;
Расчетное сопротивление составляет:
;
3.3.3. Определение предела огнестойкости.
Теплотехнические характеристики для бетона на гранитном щебне, плотностью 2330 кг/м3 (см. Приложение 12, [4]), составляет:
;
;
Рис. 17. Расчетная схема для расчета огнестойкости колонны
Расчетное значение приведённого коэффициента температуропроводности при начальной весовой влажности бетона составляет:
;
Значение отношения ширины колонны к ее длине, составляет:
;
В зависимости от значения отношения ширины колонны к ее длине, значение коэффициента продольного изгиба для нагретых колонн составляет (см. Приложение 15, [4]):
;
Для выполнения расчетов принимаются интервалы времени:
;
;
;
Для интервала времени :
Несущая способность колонны составляет:
Для интервала времени:
Расчетное значение коэффициента К для бетона на гранитном щебне, плотностью 2330 кг/м3 (см. Приложение 13, [4]), составляет:
;
Расчетное значение для критерия Фурье составляет:
Расстояние от края арматуры диаметром 28 мм до грани обогреваемой поверхности составляет:
;
Значение параметра составляет:
Значение относительной избыточной температуры (см. Приложение 10, [4]), составит:
;
Значение температуры на расстоянии от обогреваемой поверхности составляет:
;
Значение температуры по стандартной кривой для составляет:
;
Температура рабочих арматурных стержней колонны при обогреве колонны с четырех сторон, составляет:
Расчетное значение для коэффициента, учитывающего снижение нормативного сопротивлени арматурной стали составляет (см. Приложение 16, [4]):
;
Определяем расчетное значение:
;
Значение относительной избыточной температуры (см. Приложение 11, [4]), составит:
;
Значение температуры на обогреваемой поверхности составляет:
;
Для бетона на гранитном щебне – 2330 кг/м3 критическая температура составляет:
;
Значение температуры составляет:
Значение параметра (см. Приложение 10, [4]), при и составит:
Тогда:
Значение отношения ширины колонны к ее длине, составляет:
;
В зависимости от значения отношения ширины колонны к ее длине, значение коэффициента продольного изгиба для нагретых колонн составляет (см. Приложение 15, [4]):
;
Несущая способность колонны для интервала временисоставляет:
Для интервала времени:
Расчетное значение для критерия Фурье составляет:
;
Расстояние от края арматуры диаметром 28 мм до грани обогреваемой поверхности составляет:
;
Значение параметра составляет:
Значение относительной избыточной температуры (см. Приложение 10, [4]), составит:
;
Значение температуры на расстоянии от обогреваемой поверхности составляет:
;
Значение температуры по стандартной кривой для составляет:
;
Температура рабочих арматурных стержней колонны при обогреве колонны с четырех сторон, составляет:
Расчетное значение для коэффициента, учитывающего снижение нормативного сопротивлени арматурной стали составляет (см. Приложение 16, [4]):
;
Определяем расчетное значение:
;
Значение относительной избыточной температуры (см. Приложение 11, [4]), составит:
;
Значение температуры на обогреваемой поверхности составляет:
;
Для бетона на гранитном щебне – 2330 кг/м3 критическая температура составляет:
;
Значение температуры составляет:
Значение параметра (см. Приложение 10, [4]), при и составит:
Тогда:
Значение отношения ширины колонны к ее длине, составляет:
;
В зависимости от значения отношения ширины колонны к ее длине, значение коэффициента продольного изгиба для нагретых колонн составляет (см. Приложение 15, [4]):
;
Несущая способность колонны для интервала временисоставляет:
График снижения несущей способности ригеля при пожаре показан на рис.18.
Рис. 18. График снижения несущей способности колонны при пожаре
В соответствии с построенным графиком несущей способности колонны фактический предел огнестойкости по признаку R составляет: R=1.06 часа = 64 мин.
4. Выводы и технические решения.
4.1. Выводы по разделам 2,3.
Объектом экспертизы является производственное здание категории Г. Для данного типа здания степень огнестойкости здания должна быть не ниже: ІІІ.
Оценка соответствия фактической степени огнестойкости здания требуемому нормативному значению произведена методом определения фактических пределов огнестойкости основных конструктивных элементов здания, составляющих несущую систему здания:
- колонн каркаса;
- ригелей каркаса;
- плит перекрытий каркаса.
4.2. Определение фактической степени огнестойкости здания.
Для экспертизы огнестойкости здания разработана таблица экспертизы, в которой рассмотрены конструктивные элементы здания, в соответствии с требованиями, изложенными в таблице 21 [3]:
Таблица 2
Таблица экспертизы конструктивных элементов здания
Объект экспертизы Степень огнестойкости здания Предел огнестойкости строительных конструкций Колонны каркаса Ригели каркаса Плиты междуэтажных перекрытий нормативное значение фактическое значение нормативное значение фактическое значение нормативное значение фактическое значение Здание – производственное категории Г III R 45 R64 R 45 R 19 REI 45 R 132
Результаты экспертизы огнестойкости элементов здания:
- для колонн каркаса:
R64 > R45 – условие выполняется;
- для ригелей каркаса:
R19 > R45 – условие не выполняется;
- для плит перекрытий каркаса:
R132 > R45 – условие выполняется;
Вывод: Требуемая степень огнестойкости здания не соответствует нормативным значениям
4.3. Разработка технических решений
Для обеспечения требуемой (нормативной) огнестойкости объекта экспертизы необходимо проведение двух групп (комплексов) мероприятий, включающих следующие технические решения:
- формирование пожарных отсеков:
В соответствии с положениями Таблицы 1* [1] и заданными исходными данными ([1] этажность здания: 1 – три этажа) площадь этажа в пределах пожарного отсека для объекта экспертизы (производственное здание категории Г) составляет не более:
- площадь этажа в пределах пожарного отсека: 3500 м2;
Площадь этажа здания (объекта экспертизы) составляет:
60.0 х 120.0 = 7200 м2;
Таким образом, внутреннее пространство каждого из трех этажей здания разбивается на целое количество пожарных отсеков:

Таким образом, принимаем три пожарных отсека, площадью:
- отсек №1:
Располагается в осях 1-8 и А-Л. Площадь пожарного отсека составляет:
(7·6.0)х60.0 = 2520 м2;
- отсек №2:
Располагается в осях 8-14 и А-Л. Площадь пожарного отсека составляет:
(6·6.0)х60.0 = 2160 м2;
- отсек №3:
Располагается в осях 14-21 и А-Л. Площадь пожарного отсека составляет:
(7·6.0)х60.0 = 2520 м2;
- увеличение фактического предела огнестойкости для конструктивных элементов здания:
По данным экспертизы значений фактического предела огнестойкости для конструктивных элементов здания (см. Таблица 2) недопустимое значение предела огнестойкости зафиксировано для одного конструктивного элемента здания:
ригель – Р2-90-56.
Увеличение фактического предела огнестойкости ригеля достигается следующими техническими решениями:
- изменение (увеличение) геометрических параметров поперечного сечения ригеля;
- изменение (увеличение) схемы армирования поперечного сечения ригеля;
- применение бетона и арматуры более высоких классов;
- применение средств огнезащиты конструкции ригеля.
Литература:
1. СНиП 2.09.02-85* ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ
2. СНиП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции
3. Российская федерация. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ – М.: Проспект, 2009 г.
4. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре. Методические указания и варианты контрольных работ для слушателей 3 курса очной и заочной форм обучения. Раздел 2. Здания, сооружения, строительные конструкции и их огнестойкость. Екатеринбург, 2005 г.


Инв. № подп
Подп. и дата
Взам. инв. №
Инв. № дубл.
Подп. и дата
Лит
Лист
Листов
1
Экспертиза строительных конструкций здания
г.Мытищи 2010г
г.Мытищи 2010г ________________
(подпись)
г.Мытищи 2010г
Курсовой проект
Лит
№ докум.
Изм.
Подп.
Дата
Разраб.
Пров.
Т. контр.
Н. контр.
Утв.
Инв. № подп
Подп. и дата
Взам. инв. №
Инв. № дубл.
Подп. и дата
Лист
35
Курсовой проект
Лит
№ докум.
Изм.
Подп.
Дата