СП 468.1325800.2019 Бетонные и железобетонные конструкции. Правила обеспечения огнестойкости и огнесохранности (с Изменением N 1)

     8 Расчет предела огнестойкости по потере несущей способности

Основные положения

8.1 Предел огнестойкости по потере несущей способности R железобетонной конструкции наступает вследствие снижения прочностных характеристик рабочей арматуры и бетона при воздействии пожара и, как следствие, снижения несущей способности конструкции до нормативных значений усилий от нагрузки, при которых происходит обрушение конструкции при пожаре.

Оценку огнестойкости железобетонных конструкций из высокопрочного бетона следует производить с учетом влияния взрывообразного разрушения бетона на предел огнестойкости по потере несущей способности по 9.19.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

8.2 Расчет предела огнестойкости железобетонной конструкции по потере несущей способности R состоит из теплотехнической и статической частей.

Решение теплотехнической задачи следует производить для заданной длительности пожара. В теплотехнической части расчета определяются температуры нагрева бетона и арматуры по сечению железобетонной конструкции при заданной длительности стандартного температурного режима с целью определения коэффициентов условий работы арматуры и бетона при нагреве.

8.3 В статической части расчета производится расчет на прочность нагретой конструкции с учетом изменения свойств бетона и арматуры от температурных воздействий и специфики схем разрушения при пожаре.

Прочностной расчет базируется на общих требованиях расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы по СП 63.13330 и настоящему своду правил.

8.4 Статический расчет предела огнестойкости по потере несущей способности R следует производить на нормативные нагрузки и нормативные сопротивления бетона и арматуры при огневом воздействии.

За нормативные нагрузки следует принимать основное сочетание, состоящее из постоянных и временных длительных , без учета кратковременных нагрузок (согласно классификации нагрузок по СП 20.13330.2016 (раздел 5)). При этом не следует учитывать динамическую составляющую крановых нагрузок и оборудования (приняв коэффициент динамичности равным 1,0). Расчет на особое сочетание с учетом особых нагрузок (сейсмических и аварийных) не производится, так как совпадение особых нагрузок с пожаром маловероятно.

Схема приложения нормативных нагрузок в расчетах огнестойкости должна соответствовать принятой в проекте.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

8.5 В общем случае предел огнестойкости по потере несущей способности R обеспечивается при выполнении условия

,                                              (8.1)

где - нормативное продольное усилие или изгибающий момент от внешней нагрузки (постоянной и временной длительной);

- несущая способность (прочность) железобетонной конструкции при пожаре длительностью, равной значению R.

Для оценки соответствия нормируемого и собственного значений предела огнестойкости по потере несущей способности R железобетонного элемента расчеты производятся из условия (8.1) с учетом длительности воздействия стандартного режима пожара, эквивалентной нормируемому пределу огнестойкости.

При необходимости определения собственного предела огнестойкости железобетонного элемента нахождение условий его предельного состояния при пожаре основано на принципе последовательных приближений для заданных значений длительности стандартного режима пожара. За собственный предел огнестойкости принимается длительность стандартного пожара, при которой удовлетворяется условие (8.1).

8.6 Поэлементный расчет огнестойкости железобетонных конструкций производится по приведенному сечению, когда сечение элемента разбивается на малые характерные участки, нагретые до различных температур, и каждый малый участок приводится к ненагретому бетону с учетом соответствующих понижающих характеристик прочности бетона. Для каждого малого участка принимают коэффициент меньше 1,0 в зависимости от средней температуры нагрева бетона малого участка. Далее определяют значения по формуле (5.1) и - по формуле (5.2) для каждого малого участка, которые подставляют в формулы прочности нормальных и наклонных сечений действительных размеров.

8.7 Возможно применение упрощенного метода поэлементного расчета огнестойкости железобетонных конструкций, при котором рассматривают уменьшенное поперечное сечение конструкции за вычетом толщин слоев бетона, нагретого выше критической температуры.

За критическую температуру нагрева тяжелого бетона на силикатном заполнителе принимают 500°С, на карбонатном заполнителе и конструкционного керамзитобетона - 600°С (структура бетона повреждена, прочностные характеристики значительно снижены).

При применении упрощенного расчета значение коэффициента условий работы бетона на сжатие принимают равным единице (1) при нагреве бетона до критической температуры и равным нулю (0) при нагреве бетона выше критической температуры.

При упрощенном расчете расчетная площадь уменьшенного поперечного сечения бетона конструкции ограничивается изотермой критической температуры нагрева бетона , и коэффициент условий работы бетона в уменьшенном сечении принимают равным 1,0.

При упрощенном расчете уменьшенные размеры сечений железобетонных элементов определяют по формулам (8.2)-(8.9), в формулах прочности нормальных и наклонных сечений применяют параметры: , , , , , , и .

Упрощенный метод применяется для обычных и преднапряженных железобетонных конструкций с учетом воздействия осевой нагрузки, изгибающего момента и их сочетаний.