Cтраница 3
Во ВНИИПО был предложен другой метод расчета огнестойкости сжатых железобетонных элементов по критическим деформациям. По этому методу за потерю несущей способности колонны при наступлении предела огнестойкости принимается продольная деформация, которая достигает критического значения. Критическая деформация зависит от температуры бетона в центре сечения колонны. В центре сечения колонны темпер туры бетона и предельная сжимаемость бетона наименьшие и они будут характеризовать деформации всей колонны. [31]
Наиболее распространены и удачны в силу максимальной компактности сердечники из пакета полос. Достоинство коробок из уголков в том, что можно использовать менее дефицитную прокатную сталь, однако они менее компактны и соответственно меньше их возможности увеличения несущей способности колонн. [32]
В колоннах, как и в металлических этажерках, в качестве жесткой арматуры применяют сварные двутавры, а в балках - прокатные швеллеры и двутавры. Жесткая арматура работает как металлический каркас на нагрузки в период строительства, поэтому и рекомендуется осуществлять ее по связевой схеме. Несущая способность колонн на эксплуатационные нагрузки обеспечивается включением в работу бетона и гибкой арматуры, располагаемой в углах железобетонной колонны. [33]
Определив теплотехническим расчетом распределение температуры в бетоне по сечению колонны за 60, 90, 120 и 150 мин нагрева, находят прочность высокопрочного бетона при сжатии в каждом г-том поперечном сечении колонны и предел текучести арматуры при сжатии, соответствующие предельной сжимаемости бетона в центре колонны. Время, соответствующее моменту достижения несущей способности колонны, принимается за расчетный предел огнестойкости железобетонной колонны. При определении предела огнестойкости расчет несущей способности колонны рекомендуется производить по первому предельному состоянию с учетом изменения призменной прочности бетона и предела текучести арматуры, гибкости и влияния температуры на продольный изгиб колонны при нагреве. [34]
Зная начальную несущую способность каждого элемента сетки сечения колонны и значения Г - тах, по зависимости потери несущей способности бетонных образцов от температуры их нагрева определяем потерю несущей способности каждого элемента сетки при полном его остывании. Затем рассчитывается несущая способность всей конструкции при полном остывании суммированием несущей способности каждого элемента. Путем линейной интерполяции определяется изменение несущей способности колонны от момента достижения максимальной средней температуры в ее сечении до полного остывания. Тем самым определяется изменение несущей способности колонны за период всего пожара до полного ее остывания. [35]
![]() |
Метод определения эквивалентной продолжительности пожара по потере несущей способности конструкции с. [36] |
Принцип перехода от реальных пожа ров к стандартному по потере несущей способности конструкции состоит в следующем. Строится зависимость отношения несущей способности конструкции при полном ее остывании к начальной ее величине, например от размеров сечения при заданном проценте армирования. В качестве иллюстрации на рис. 5.7, а приведен параметр изменения несущей способности колонн различного сечения от времени пожара. По стандартному режиму пожара рассчитывается предел огнестойкости с полученной величиной сечения и заданным процессом армирования. [37]
Благодаря концентрации металла в центре поперечного сечения намного повышается несущая способность колонн при сжатии с малыми эксцентрицитетами. При значительных эксцентрицитетах сжимающей силы ( например, в зданиях с рамным каркасом) увеличение несущей способности колонн армированием их стальными сердечниками малоэффективно. [38]
При минимальной гибкости 9 78 / 0 6 16 3 4 необходимо учитывать влияние прогиба на несущую способность колонны. [39]
Зная начальную несущую способность каждого элемента сетки сечения колонны и значения Г - тах, по зависимости потери несущей способности бетонных образцов от температуры их нагрева определяем потерю несущей способности каждого элемента сетки при полном его остывании. Затем рассчитывается несущая способность всей конструкции при полном остывании суммированием несущей способности каждого элемента. Путем линейной интерполяции определяется изменение несущей способности колонны от момента достижения максимальной средней температуры в ее сечении до полного остывания. Тем самым определяется изменение несущей способности колонны за период всего пожара до полного ее остывания. [40]
Наиболее логично повысить несущую способность колонн увеличением размеров их поперечных сечений. Однако это влечет за собой необходимость изменить размеры всех остальных примыкающих к колоннам конструкций. В условиях индустриального строительства при стремлении к максимальной унификации сборных изделий это ведет к нежелательному увеличению их номенклатуры. Поэтому непрерывно идет поиск путей повышения несущей способности колонн без увеличения их габаритных размеров. [41]
При перемещении крановых путей в плане в сторону колонн из пролета здания не всегда возможно выдержать габаритные размеры между торцом мостового крана и гранью колонны без реконструкции колонны. На рис. 10.34 показан пример реконструкции металлической колонны при перемещении кранового пути в плане из пролета здания. Для обеспечения габаритных размеров крана нужно уменьшить поперечное сечение колонны на уровне торцов моста крана. Кроме того, следует выполнить поверочный расчет несущей способности колонны с уменьшенным сечением. [43]
Усиление трехсторонним наращиванием, жесткой и преднапряженной металлической обоймами менее эффективно. Однако в ряде случаев усиление металлической обоймой не может быть полностью заменено железобетонной, так как их применение позволяет значительно сократить остановочный период в работе при реконструкции. По трудовым затратам выгодны способы усиления односторонним наращиванием ( при потере несущей способности колонн до 50 %) и усиление жесткими предна-пряженными металлическими обоймами. При выборе способов усиления необходимо также учитывать габариты технологического оборудования, которые могут значительно повлиять на выбор и, соответственно, на технико-экономические показатели принимаемого метода усиления. [44]
Наличие цементного кольца в затрубном пространстве иногда дает повод к рассуждению о восприятии части нагрузок цементным камнем и вследствие этого об облегчении работы колонны обсадных труб. Изучение данных замеров по сплошности и распределению цементного раствора в затрубном пространстве показывает, что он располагается неравномерно, причем по отдельным сечениям толщина цементного кольца снижается до нуля. В результате искривления скважин колонна во многих точках касается стенок и эти зоны остаются не охваченными раствором. Кроме того, процесс формирования цементного камня в затрубном пространстве скважин не только не может быть управляемым, но и при существующем уровне знаний и техники пока не может повсеместно контролироваться. Поэтому в настоящее время облегчение работы колонны вследствие восприятия части нагрузки цементным кольцом не учитывается. Однако экспериментальные работы показали [43], что даже при одностороннем цементировании затрубного пространства несущая способность обсадных труб значительно выше, чем в жидкой среде. Положительная роль цементной оболочки в увеличении несущей способности колонн особенно проявляется при использовании тонкостенных труб и труб больших диаметров. В связи с этим данный фактор может быть учтен при выборе параметров промывочной жидкости при бурении из-под колонны и регламентировании допустимого снижения уровня жидкости в обсаженной скважине. [45]