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

Экспертиза строительных конструкций здания.

Нормативная нагрузка на ригель составляет:
75.0 т/м;
1.2.4.3. Плиты перекрытия каркаса.
плиты перекрытия каркаса ([3] плиты: 3 – ПК12.5-58.12), сечение: многопустотные, высотой 220 мм, расчетная нагрузка: 12.5 т/м2, длина: 5.8 м, ширина: 1.2 м.
Нормативная нагрузка на плиту перекрытия составляет:
10.42 т/м2;
2. Экспертиза строительных конструкций.
2.1. Определение требуемой степени огнестойкости здания.
В соответствии с этажностью, степень огнестойкости объекта экспертизы (производственное здание категории Г) принимается:
- степень огнестойкости здания: ІІІ.
Степень огнестойкости здания определяется степенью огнестойкости ее конструктивных элементов:
- колонн каркаса;
- ригелей каркаса;
- плит перекрытий каркаса.
2.2. Составление таблицы экспертизы.
Для экспертизы огнестойкости здания разрабатывается таблица экспертизы, в которой рассмотрены конструктивные элементы здания, в соответствии с требованиями, изложенными в таблице 21 [3]:
Таблица 1
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
по данным экспертизы
R 45
по данным экспертизы
REI 45
по данным экспертизы
3. Определение фактических пределов огнестойкости конструкций расчетом.
3.1. Расчет предела огнестойкости плиты.
Железобетонная многопустотная плита перекрытия, свободно опирающаяся по двум сторонам (торцевым) на полки ригеля с площадкой опирания 100 мм.
3.1.1. Расчетное сечение.
Размеры сечения плиты (см. графическую часть проекта, рис.4-6):
ширина (номинальная): b = 1200 мм;
толщина общая: h = 220 мм;
длина рабочего пролета (номинальная): l = 5800 мм;
толщина защитного слоя со стороны рабочей (растянутой) арматуры: a1 = 20 мм;
арматура рабочая (в растянутой зоне): 6Ø16 А-III;
арматура монтажная (в сжатой зоне): Ø8 А-I;
арматура поперечная, шаг 300 мм: Ø6 А-I;
Рис. 4. Плита ПК12.5-58.12
Рис. 5. Поперечный разрез
Рис.6. Армирование плиты
бетон:
вид бетона плит: на гранитном щебне – 2330 кг/м3;
класс бетона: В25.
количество и диаметр круглых пустот: 6 шт. по 159 мм;
Нормативная нагрузка на плиту перекрытия составляет:
10.42 т/м2;
3.1.2. Расчет предела огнестойкости.
Предел огнестойкости плиты определяется по потере несущей способности.
Максимальный изгибающий момент возникает в середине рабочего пролета плиты и составляет:
;
Расстояние от нижней поверхности панели до центра тяжести стержня рабочей арматуры (в растянутой зоне) составляет:
;
Высота (толщина) растянутой зоны сечения плиты составляет:
;
Высота сечения составляет:
;
Для класса бетона: В25.
В соответствии с положениями [2]:
нормативное сопротивление осевому сжатию (призменная прочность):
Rbn = 18.5 МПа;
Расчетное сопротивление составляет:
;
Расчетное значение коэффициента К для бетона на гранитном щебне, плотностью 2330 кг/м3 (см. Приложение 13, [4]), составляет:
;
В соответствии с положениями [2]:
класс арматуры: А-III.
нормативное сопротивление растяжению:
Rsn = 390 МПа;
Расчетное сопротивление составляет:
;
Площадь рабочей арматуры (в растянутой зоне) для 6Ø16 А-III (см. Приложение 17, [4]) составляет:
;
Расчетное сечение плиты перекрытия приводится к тавровому виду, со сжатой верхней полкой (рис.7).
Рис.7. Расчетное сечение плиты перекрытия
Расчет производится из предпосылки о том, что граница сжатой зоны проходит в верхней (сжатой) полке таврового сечения плиты:
;
Расчетное значение при ширине сечения составляет:
Проверяется условие:
Следовательно, граница сжатой зоны проходит в верхней (сжатой) полке таврового сечения плиты (см. рис.4).
Расчетное напряжение в растянутой рабочей арматуре составляет:
;
Рис.8. Схема к расчету огнестойкости плиты перекрытия
Расчетное значение для коэффициента, учитывающего снижение нормативного сопротивления арматурной стали составляет:
Температура нагрева арматурной стали класса А-III в напряженном состоянии принимается в соответствии с расчетным значеним (см. Приложение 16, [4]):
;
Расчетное значение erf для начальной температуры плиты перекрытия (см. Приложение 16, [4]) составляет:
;
Расчетное значение х (см. Приложение 9, [4]) составляет:
х = 0.433;
Теплотехнические характеристики для бетона на гранитном щебне, плотностью 2330 кг/м3 (см. Приложение 12, [4]), составляет:
;
;
Расчетное значение приведеного коэффициента температуропроводности при начальной весовой влажности бетона составляет:
;
Расчетное значение предела огнестойкости для сплошной плиты перекрытия при расстоянии от края арматуры диаметром 16 мм до грани обогреваемой поверхности y = 25 – 16/2 = 17 мм, составляет:
С учетом пустотности плиты перекрытия ее фактический предел огнестойкости по признаку R составляет:
= 132 мин.;
3.2. Расчет предела огнестойкости ригеля.
3.2.1. Расчетные сечения.
Железобетонный ригель каркаса таврового сечения, свободно опирающийся по двум сторонам (торцевым) на консоли колонны с площадкой опирания 150 мм.
Размеры сечения ригеля (см. графическую часть проекта, рис.9-11):
ширина (номинальная) по верху: bв = 200 мм;
ширина (номинальная) по низу: bн = 400 мм;
высота общая: h = 450 мм;
высота полок для опирания плит перекрытий: hп = 200 мм;
ширина полок для опирания плит перекрытий: bп = 100 мм;
длина рабочего пролета (номинальная): l = 5600 мм;
толщина защитного слоя со стороны рабочей (растянутой) арматуры: a1 = 40 мм;
арматура рабочая (в растянутой зоне): 4Ø36 А-III;
арматура монтажная (в сжатой зоне): Ø8 А-I;
арматура поперечная, шаг 300 мм: Ø6 А-I;
арматура поперечная, шаг 300 мм: Ø6 А-I;
Рис. 9. Ригель Р2-90-56
Рис. 10. Поперечный разрез
Рис.11. Армирование ригеля
бетон:
на известняковом щебне – 2250 кг/м3;
класс бетона: В25.
нормативное сопротивление осевому сжатию (призменная прочность):
Rbn = 18.5 МПа;
арматура рабочая:
класс арматуры: А-III.
нормативное сопротивление растяжению:
Rsn = 390 МПа;
Нормативная нагрузка на ригель составляет:
75.0 т/м;
3.2.2. Расчеты несущей способности.
Поперечное тавровое сечение ригеля приводится к прямоугольному виду с характеристиками рис. 12:
Рис. 12. Поперечное расчетное сечение ригеля прямоугольного вида
Площадь рабочей арматуры (в растянутой зоне) для 4Ø36 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:
;
Конструктивные параметры прямогольного сечения ригеля составляют:
;
Высота рабочей зоны сечения составляет:
;
Максимальный изгибающий момент возникает в середине рабочего пролета ригеля и составляет:
;
3.2.3. Определение предела огнестойкости.
Предел огнестойкости ригеля определяется по потере несущей способности.
Для бетона на известняковом щебне – 2250 кг/м3 критическая температура составляет:
;
Для выполнения расчетов принимаются интервалы времени:
;
;
;
Для интервала времени :
граница сжатой зоны прямоугольного сечения ригеля составляет:
;
Несущая способность ригеля составляет:
Для интервала времени: