Здания и их устойчивость при пожаре / Demekhin - Zdaniya i ikh ustoychivost pri pozhare 2003

					Таблица 7.11
	Характеристика следа от			Характеристика следа от удара по зубилу,	Примерная
	удара	молотком	по по5	установленному острием на бетон поверх5	прочность
	верхности конструкции			ности конструкции	бетона, МПа
	На поверхности		бетона
	остается слабо заметный			Неглубокий след, лещадки не	Более 20
	след, при ударе по ребру
				откалываются
	откалывается тонкая ле5
	щадка
	На поверхности		бетона
	остается заметный след,			От поверхности бетона откалываются
	вокруг	которого	могут		20510
				тонкие лещадки
	откалываться тонкие ле5
	щадки
	Остается глубокийслед			Зубило забивается в бетон на глубину	Менее 7
				более 5 мм

Дефектностьструктурыбетонаможнооцениватьивизуальнопоколичеству

трещин, длине и ширине их раскрытия, простукиванием молотком по поверхности конструкций,поскоростираспространенияультразвуковыхколебаний(УЗК)вбетоне.

Ширинураскрытиятрещинрекомендуетсязамерятьвместемаксимального

раскрытия,атамгдевозможно,инауровнерастянутойарматурыспомощьюоптической лупы(с45хиболеекратнымувеличе5нием)илимикроскопаМПВ52,имеющего245кратное

увеличение.

Глубину трещин можно определить с помощью игл и тонких проволочных щупов, а также ультразвуковым импульсным методом в

соответствии с «Указаниями по определению ультразвуковым импульсным

методом границ и глубины распространения трещин (ВС 11549571)».

При простукивании конструкции следует обратить внимание на

звук: неплотный бетон издает глухой звук, при наличии отслоений –

дребезжащий, при плотном бетоне звук звонкий.

По изменению скорости ультразвуковых колебаний (УЗК) в бетоне

после его нагрева можно также сделать вывод о температуре нагрева

поверхности (253 см) слоев конструкции и соответственно о прочности

бетона, что видно из таблицы 7.12.

Таблица 7.12

	Относительное	1	0,9	0,8	0,7	0,5	0,4	0,2
	изменение УЗК
	Температура	20	120	200	300	400	500	600
	нагрева бетона, оС

Оценкусостояниявсехоткрытыхсварныхстыковарматурыизакладныхдеталей

следуетвыполнятьвизуально:определяютвидстыкаиегопараметры–длинушва,высоту

и их соответствие проекту, дефекты от пожара (трещины, отслоение). При необходимостипроизводятотборввидестружкидляхимическогоанализанаплавленного

металла.

При наличии трещины в бетоне с шириной раскрытия более 0,5 мм в месте стыка арматуры, который защищен слоем бетона, очищают стык от

бетона и делают оценку состояния стыка и прилегающей к нему на длине 55

10 см арматуры.

Для сравнительной оценки прочности и дефектности бетона

пострадавших от пожара конструкций целесообразно в качестве эталона

принять бетон аналогичных конструкций этого же здания в помещениях, где не было пожара. При этом необходимо выполнить оценку прочности и

дефектности эталонного бетона и соответствие его класса проекту.

При оценке изменения прочности бетона после пожара испытанием вырезанных из конструкций бетонных кубов переход от относительного

значения кубиковой прочности Rb,tem R к относительному значению

призменной прочности Rb,tem Rb осуществляют следующим образом:

Rb,tem	=	Ktem	Rb,tem	.
Rb			R

Значение коэффициента Ktem принимают в зависимости от темпе5 ратуры нагрева бетона при пожаре по данным, приведенным в табл. 7.13.

Таблица 7.13

	Вид бетона и условия твердения	Значения Кtem после нагрева бетона до температуры, оС
		60	120	150	200	300	400	500
	Тяжелый с крупным гранитным	1	0,95	0,9	0,8	0,8	0,8	0,75
	заполнителем, естественное
	То же, тепловлажной обработкой	1	0,95	0,9	0,8	0,8	0,8	0,75
	То же, с известняковым	1	0,95	0,9	0,8	0,7	0,6	0, 6
	заполнителем

Несущую способность железобетонной конструкции после пожара рассчитывают с учетом изменения прочности бетона и арматуры после

пожара[72].

570

571

Рис.7.79.Характерповрежденияогнемколонны несущегокаркаса:

1 5 поверхностные трещины шириной 0,551,5 мм;

2 5выкрашиваниеразрушенногобетона;

35 отслоение защитного слоя бетона; 45 участок перекаленногобетонабелогоцвета;

5 5продольныетрещинывзащитномслоебетона оттемпературногорасширенияарматуры;

6 5 сквозныетрещинышириной258мм;

7 5остаточныйпрогибколоннывследствие температурнойдеформацииригеля; 85выпу5 чиваниеиперегревпродольнойарматуры

Рис.7.80.Характерповрежденияогнемподстропильнойбалки:

15отслоениезащитногослоябетонаиобнажениеарматуры; 25продольныетрещины шириной0,350,5ммиглубиной30мм; 35поверхностныетемпературно5усадочныетрещины шириной 0,150,3мм;4 5разрушениебетонаопорнойчастибалки

Для оценки дефектности конструкции составляют ее схему с зарисовкой

трещин,отколовбетонаидругихдефектов.Указываютразмерыдефектов.Примеры

оценкидефектностипредставленына рис.7.7957.81.

а

Рис.7.81.Примеры образования
трещиниповрежденийотогневого
воздействия в элементах	б
железобетонныхконструкций:
а 5 прогонов, балок, ригелей;
б 5 колонн, стоек, элементов ферм;
в 5 ребристых плит покрытий и пере5
крытий (вид со стороны ребер,
обогревснизу);108 5различныевиды
трещин	в

Вследствие возможного взрывообразного разрушения бетона могут

образовываться сквозные рваные отверстия в тонкостенных элементах,

обрушение лещадок бетона 1 (рис. 7.81) площадью до 200 см2 на глубину 10515 мм с поверхности массивных элементов.

Широко раскрытые трещины 2, расположенные в пролете

изгибаемых элементов, свидетельствуют о снижении прочности рабочей арматуры или потере предварительных напряжений в ней.

Беспорядочные температурно5усадочные трещины 3 и 4 возникают

на поверхности бетона, поврежденного под воздействием высокой температуры или пламени.

Продольные сквозные трещины 5 вблизи углов конструкций являются признаком отслоения защитного слоя бетона.

572

573

Продольныесквозныетрещины6всерединесеченияконструкциипронизывают

защитныйслойиявляютсяследствиемпоперечногорасширениясреднегоарматурного

стержня.

Глубокие (иногда сквозные) трещины 7 на стыке двух частей

свидетельствуют о значительных температурных перемещениях элементов

покрытия, об аварийном состоянии надкрановых частей колонн после пожара. Трещины 8 в стыке ребер плиты с ее полкой возникают от

разности температурных напряжений в сечениях элементов.

Для измерения прогибов и перекоса конструкций применяют геодезические инструменты (нивелир, теодолит и др.).

Состояние конструкций указывает на расположение очага пожара.

Сильно разрушенные конструкции (конструкции состояния IV) находятся в помещении или над полом в здании, где было наиболее интенсивное

горение во время пожара, его наибольшая длительность и высокая

температура. В этом случае температура в помещении была не менее 900оС, а длительность пожара – не менее 0,75 часа.

Неразрушенные конструкции, практически без дефектов

(состояния I, II) находятся в зонах, где пожар был менее интенсивный. В этом случае температура в помещении была не выше 500оС.

7.5.6. Заключение о пригодности к дальнейшей эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций после пожара

Результатом работы эксперта после обследования здания, где произошел пожар, и конструкций, на которые действовала высокая

температура во время пожара, является заключение.

Заключение должно содержать весь материал, необходимый

руководителю предприятия и проектной организации для восстановления или ликвидации разрушенного пожаром здания, а также восстановления

конструкций, пострадавших от пожара.

В заключении должны быть сделаны четкие выводы о каждой конструкции и о здании в целом.

Заключение подписывается экспертом, при необходимости, по

требованию заказчика, может быть согласовано с администрацией предприятия, где произошел пожар, и представителем проектной

организации. Заключение утверждается руководителем предприятия, где

работает эксперт.

Заключение должно включать следующее:

сведения о пожаре (время возникновения пожара, его длитель5 ность; время интенсивного горения при пожаре, т.е. от начала интенсивного горения до достижения максимальной температуры пожара; причина пожара; место расположения очага пожара; значение максимальной температуры в помещении во время пожара);

574

сведенияосредствахтушенияпожара(вода,пенаит.д.)характеристикуздания

(наименование, год постройки, размеры в плане, этажность, количество

помещенийиихкраткаяхарактеристика,конструктивнаясхема); характеристикуконструкций(размеры,материалконструкции,егопроектные

характеристики, схема работы конструкции, номер и название типовых

чертежей); значение температуры нагрева бетона и арматуры конструкций

(максимальная температура нагрева арматуры и бетона,

длительность нагрева); распределение температур по поперечному сечению конструкции;

характеристику бетона и арматуры после нагрева (их прочность,

наличие трещин и т.д.); характеристику конструкции после пожара (прогибы, длина и

ширина раскрытия трещин, опирание, стыки и т.д.);

несущую способность конструкции после пожара (указывается в случае необходимости по просьбе руководителя предприятия, где

произошел пожар);

изменение расчетной схемы здания и конструкций после пожара; перечень конструкций, непригодных к дальнейшей эксплуатации;

пригодных, но требующих усиления или уменьшения действующих

на них в процессе эксплуатации нагрузок; конструкций, для которых необходимо сделать небольшой ремонт по восстановлению

и замене части бетона и арматуры; конструкций, пригодных к

эксплуатации без усиления и ремонта; перечень помещений, в которых до восстановления или разборки

конструкций не должны находиться люди;

рекомендации по технике безопасности и противопожарной

технике.

Несущую способность, прогибы и трещиностойкость конструкций

после пожара целесообразно определять в процессе разработки проекта

восстановления здания и конструкций.

Общая форма заключения приведена в приложении 14.

7.5.7. Оценка несущей способности прогибов

и трещиностойкости железобетонных конструкций

после пожара

Для определения несущей способности, прогибов и трещино5

стойкости железобетонных конструкций следует использовать общие

принципы расчета, изложенные в [72]. Но при этом необходимо учитывать изменение свойств бетона и арматуры после пожара введением дополнительных коэффициентов условий работы материалов.

Значениеэтихдополнительныхкоэффициентовзависятотклассаарматуры,вида бетонаиусловийеготвердения,оттемпературынагревабетонаиарматурыприпожаре, отдействияводынажелезобетонныеконструкциипритушениипожара;ониучитывают

575

изменение длительной прочности бетона после действия огня и внешней нагрузки,

нарушениеструктурыбетонавконтактнойзонеарматурыпослепожара.

Несущая способность, прогибы, трещиностойкость железобетон5ных конструкцийпослепожараопределяютсяметодомконечныхэлементовилипослойным

расчетом,принимаямеханическиесвойствабетонаиарматурыкаждогоэлементаилислоя

сучетомтемпературыегонагреваприпожаре.

Методикарасчетапрогретыхвовремяпожаражелезобетонныхконструкций

путемразбиениясеченияконструкциинаслоипринимаетсясогласно“Инструкциипо

проектированиюбетонныхижелезобетонныхконструкций,предназначенныхдляработв условияхвоздействияповышенныхивысокихтемператур”(СН482576)[88].

Еслидлительностьпожаранепревышала1часа,тооценочныйрасчетдлясжатых

железобетонныхэлементов(безучетаслоевбетона,нагретыхприпожаредотемператур выше200оС)понесущейспособностиможновыполнитьметодом,изложеннымв [72],

результаты которого могут быть использованы только в ходе обследования

железобетонныхконструк5ций.

Прирасчетепредварительно5напряженныхэлементовнеобходимоучитывать

дополнительныепотерипредварительногонапряженияарматуры,вызванныетепловым

воздействиемприпожаре[77].

Если у конструкций после пожара имеются изменения их расчет5

ной схемы, геометрических размеров и условий опирания, расчет произво5

дят с учетом этих изменений.

Предельную величину прогиба допускается принимать без учета

эстетических требований для конструкций промышленных сооружений

при соответствующем обосновании.

Статические испытания поврежденных пожаром железобетонных

конструкций рекомендуется проводить не ранее чем через 14 суток после

пожара и в соответствии с требованиями ГОСТ 8829585 [89].

Если возможно разгружение конструкции до величины нагрузки (0,350,4) от проектной и последующее ее загружение до полной нормативной

нагрузки, допускается испытывать конструкции в сооружении без их

демонтажа; схема загружения конструкции должна обеспечивать ее работу в наиболее невыгодных возможных условиях эксплуатации. При этом

оценку конструкций по несущей способности выполняют по ГОСТ 8829585

[89].

В поврежденных пожаром железобетонных конструкциях,

эксплуатировавшихся длительное время, контрольную ширину раскрытия

трещин допускается принимать равной ее предельной величине, установленной в [72].

7.5.8. Усиление бетонных и железобетонных конструкций

Усиление элементов железобетонных конструкций производят с целью

увеличенияихнесущейспособностиижесткости.Решениеотехническойвозможностии экономическойцелесообразностиусиленияконструкцийдолжноприниматьсявкаждом

конкретномслучаевзависимостиотсостоянияконструкций,атакжепорезультатам

сравнениястоимостиусилениясостоимостьювозведенияновойконструкции.

Усилениежелезобетонныхконструкцийможетпроизводитсядвумяосновными способами[75]:

изменением конструктивной схемы;

наращиванием элементов.

Все элементы усиляемых конструкций и узлы их сопряжения

назначаются на основании статических расчетов. При усилении

конструкций целесообразно применять полимербетон.

Усиление элементов железобетонных конструкций (изгибаемые

элементы – балки, ригели и др.) изменением конструктивной схемы

достигается введением затяжек, подвергаемых предварительному натяжению на бетон. При этом изменяется напряженное состояние

балочной конструкции – она становится внецентренно5сжатой. По своему

расположению на балочной конструкции усиливающие затяжки могут быть горизонтальными, шпренгельными и комбинированными. Затяжки

покрываются антикоррозионным составом. При этом способе достигается

значительное увеличение несущей способности изгибаемых элементов, а новая конструктивная схема при надежном соединении затяжки с опорами

работает как единая система.

Усиление колонн достигается устройством предварительно напряженных распорок ломаного очертания, расположенных с одной или

двух сторон (рис. 7.82).

Каждая ветвь распорок составляется из уголков, связанных между собой планками на сварке. В местах перелома в боковых полках уголков делают надрезы.

Предварительноенапряжениевветвяхраспорокдостигаетсявзаимнымстягиванием

ветвей попарно, а при односторонних распорках – подтягиванием к боковой

поверхности колонны. Выпрямля5ясь, распорки воспринимают часть вертикальных

Рис.7.82.Усиление
колонн распорками:
а –сжатых;
б–внецентренно
сжатых;1–стяжные
болты; 2 – упоры из
уголков; 3 –планки;
4 –распорки;
5 –натяжнойболт;
6–планки,приварива5
емыепосле установки
распорок	а	б

576

577

нагрузокиразгружаютколонну.Применениеодностороннихраспорокцелесообразно

дляусилениявнецентренно5сжатыхколоннсбольшимиэксцентриситетами.

Усиление элементов конструкций наращиванием применяется для плит ребристыхмонолитныхконструкций,сборныхплит,уложенныхпожелезобетоннымили

стальнымбалкамидр.

При глубоких и значительных по объему повреждениях с обнажением арматуры и с утратой ее сцепления с бетоном может

потребоваться установка дополнительных сеток, хомутов или поперечной

арматуры. Для восстановления бетонного сечения может оказаться более удобным обычное замоноличивание в опалубке с тщательным уплотнением

бетона при его укладке. Рассмотрим некоторые варианты усиления

конструкций.

Поврежденныежелезобетонныеколоннымогутусиливатьсяодносторонним,

двухсторонним или трехсторонним наращиванием слоя армированного бетона,

замкнутымимонолитнымижелезобетоннымирубашками,охватывающимиколонну, металлическимиобоймамиразличныхконструкций.

Приодностороннем,двух5стороннемилитрехстороннемнаращиваниисечения

колонндополнительнаяпродольнаяарматурасвязываетсяссуществующейарматурой

а

б в

а

б					г
Рис.7.83.Одностороннее
усилениеколонны,кон5				Рис.7.84.Деталиприваркиарматурыусиленияпометоду
солииподкрановойбалки:					И.М.Литвинова:
а5сечениеуопоры;				а 5сгибы и«утки»(	10530); б 5коротыши( 10540); в5прямые
б 5сечениевпролете				хомуты (	10525); г 5косыехомуты( 10525)

578

усиляемойколонныприпомощисгибов,“уток”,коротышей,прямыхиликосыххомутов
(см.рис.7.83и7.84).
Основнымспособомусиленияжелезобетонныхколоннявляетсяустройство
железобетонных “рубашек”, которые
армируются продольными стержнями и
хомутамиилиспиральнойобмоткой(рис.7.85).
Рубашки могут быть забетонированы в
опалубке	или	заторкретированы.
Толщина стенок рубашки при обычном
бетонировании должна быть не менее
5 см и при торкретировании* не менее
3 см. При спиральном армировании углы
усиляемой	колонны		перед	бетони5
рованием должны скалываться.
Шаг хомутов в рубашке должен
быть не более 10 диаметров дополни5
тельной продольной арматуры. Вверху и
внизу колонны в месте сопряжения
рубашки с перекрытиями или фунда5
ментом на участке, длина которого
равна наименьшему размеру попереч5
ного сечения колонны, шаг хомутов
уменьшаетсявдвое.
При наличии в колоннах местных
повреждений усиливающая рубашка может
устанавливаться в пределах поврежденного
участка с перепуском в обе сторонына длину
наименьшего размера поперечного сечения
колонны,нонеменее50см.								а			б
Приусиленииколоннметаллическими							Рис.7.85.Усилениеколонныжелезо5
обоймами необходимо предусматривать
мероприятия по обеспечению совместной								бетонной«рубашкой»:
работыобоймысусиляемойколонной.								а 5с косвенным армированием;
Обычно применяются обоймы из								б 5 с нормальными хомутами
стальныхуголков,устанавливаемыхпоуглам
сеченияколонны, соединенныхмеждусобойпоперечнымипластинчатыминакладкамис
определеннымшагомповысотеколонны.Вертикальныеветвиколоннысоединяютсяс
продольнымиугловымистержнямисеченияколонныпосредствомприваркипластин,
коротышей,	“уток”,		отгибов		с	шагом		50580	см.	Зазоры	между
*Торкретирование 5 метод бетонных работ, при котором бетонная смесь послойно
наносится на бетонируемую поверхность под давлением сжатого воздуха при помощи
торкретной устнановки, состоящей из цемент5пушки и компрессора. Толщина слоя за
один цикл 5 10515 мм. Торкретное покрытие отличается высокой механической
прочностью (40570МПа), плотностью, водонепроницаемостью и морозостойкостью.
											579

металлическими элементами обоймы и телом железобетонной колонны тщательно

отгибов,“уток”илихомутов.Бетонированиепроизводитсявопалубкестщательным

замоноличиваются.

уплотнениембетона(рис.7.87).

Сжатые раскосы и элементы верхнего пояса ферм могут быть усилены

Металлобетонная обойма обычно представляет собой два швеллера,

железобетонной рубашкой или металлической обоймой, которые упираются в узлы

охватывающих по бокам свесы верхней полки и прижатые к ним при помощи

фермы. Железобетонная обойма может армироваться продольными стержнями с

болтов (рис. 7.88.) Пространство между швеллерами под верхней гранью

поперечными хомутами или спиральной навивкой (рис. 7.86). Шаг хомутов – 10

тщательно замоноличивается.

диаметровдополнительнойпродольнойарматуры,авместахсопряжения“рубашки”с

Приопорныеучастки балокиопорные узлыферм снедостаточной несущей

узламиферм–вдвоеменьше.

способностью по поперечной силе усиливаются при помощи дополнительных

Металлическиеобоймымогутизготавливатьсяизуголковилишвеллеров.Они

напрягаемыххомутов,устанавливаемыхпобоковымповерхностямопорныхучастков

устанавливаютсянателораскосаиливерхнегопоясанараствореиплотноприжимаютсяк

(рис.7.89).Напряжениехомутовосуществляетсяпопарноприпомощинатяженияболтов

немуприпомощиструбцинилиболтовыхстяжек,затемнапродольныеэлементыобоймы

на резьбовых концах хомутов. При необходимости более значительного усиления

наращиваютсяпоперечныепластинчатыенакладки.Дляобеспечения включенияобоймыв

опорных частей на их боковых поверхностях прикрепляются сетки и производится

совместнуюработусусиляемымэлементомнаобойменеобходимоустановитьсварные

омоноли5чиваниеопорсдополни5тельнымармированием.

концевики(“башмаки”),обеспечивающиеупорвузлыфермы.

Для усиления ригелей, балок, про5дольных ребер ре5бристых плит, нижних

Свесы верхней полки балок могут усиливаться железобетонными

поясовилирастянутыхраскосовфермприме5няютразногородана5прягаемыезатяжки.

“наращиваниями” или металлобетонными обоймами.

Для ригелей, балок и продольных ре5бер плит обычно приме5няют

Продольная дополнительная арматура “наращиваний” связывается с

прямолинейныеилишпренгельныезатяжкиизстержневойармату5рнойстали,распо5

существующей продольной арматурой свесов при помощи коротышей,

лагаемые попарно по обеим сторонам усиляемых конструкций (рис. 7.90). Усилие

б

а

в

Рис.7.87.Усилениесжатойполкибалок:

а 5заделкаскосавсвесеполки;б 5трехстороннеенаращиваниеверхнейполки; в 5наращиваниеполкиповерху; 15дополнительныйкаркас; 2 5заделкабетономнамелком

щебне; 35каркаснабетонки,связанныйсверхнейарматурой балки

	Рис.7.88.Металлобетоннаяобойма:
	1 5швеллеры; 2 5стяжныеболты;
Рис.7.86.Усилениесжатогораскосафермымонолитнойжелезобетоннойобоймой:	3 5отверстиедляболтавстенке
а 5схемафермы;б 5усиление сжатого раскоса	балки; 4 5 монолитный бетон

580

581

натяженияпередаетсянаторцыконструкцийчерезустанавливаемыенанихжесткие
опорные детали. Напряжение затяжек до нужной величины осуществляется
либо непосредственно натяжением болтов на резьбовых окончаниях тяжей,
либо посредством электронагрева и подтяжки провисших нагретых тяжей.
Нижниепоясаферм
ирастянутыераскосыферм
обычно	усиливают
прямолинейныминагретыми
стержневыми затяжками.
Стержни	затяжек
связываются	с
промежуточными узлами
нижнегопоясаспециальными
хомутами5фиксаторами(рис.
7.91).	а

	При повреждении
	пожаромразличныхучастков
	иэлементовконструкциина
	этой конструкции можно
	применять различные
	способыусиления.Например,
	может быть совмещено
	усилениесжатойполкибалки
	и ее растянутой арматуры
	(рис.7.92),усилениеверхней
	полкибалкииееприопорной	б
	зоны (рис. 7.93), усиление
	верхнегосжатогоинижнего	Рис.7.89.Усиление опорной части конструкций
	растянутого поясов фермы	наружныминапрягаемыми хомутами:
	(рис.7.94)идр.	а 5усиление опорного узла фермы; б5усиление опорной
	Опорные части	части балки
	продольныхреберребристых

покрытий и перекрытий при их разрушении и нарушении анкеровки растянутой

Рис.7.90.Схема усиления балки напрягаемой шпренгельной затяжкой:

1 5усиляемая балка; 2 5шпренгельная затяжка из двух арматурных стержней;35торцевая упорная деталь

582

арматуры на опорных ребрах при удовлетворительном состоянии ребер и рабочей

арматурывзонеизгибамогутбытьусиленыподведениемдвухконсольныхбалочных

систем,позволяющихплощадкуприложенияопорнойреакцииперенестискраяребрав пролет,нарасстояние,необходимоедляобеспеченияанкеровкирастянутойарматурыв

телеребрасненарушеннойструктуройбетона(рис.7.95).

Призначительныхнарушенияхсжатогобетонаиослаблениирабочейарматуры ребер ребристых плит, при невозможностиих демонтажа и замены, снизу под плиту

подводитсязаменяющаябалочнаяконструкцияизпрокатныхшвеллеровилидвутавров,

способнаявоспринятьвсюнагрузкуотаварийнойплиты(рис.7.96).

Рис.7.91.Усилениерастянутогораскосафермынапрягаемойзатяжкой:

1 5усиляемыйрастянутый раскос;25напряженная затяжка; 35упорные детали;45фиксаторы

Приразрушениибетонавполкахребристойплитынавсюеетолщинуилипри провисаниисетки(нетсцеплениярабочейарматурнойсетки)наэтихучасткахмежду

ребраминеобходимополностьюразобратьбетон,очиститьивыровнятьсетки,снизу

подвестиплоскуюопалубкуитщательнозамонолититьполкибетономклассанаступень вышефактическойпрочностибетонаплиты.

		Рис.7.92.Усиление
		растянутойи сжатой зоны
		балки:
		а 5затяжкатрехугольного
а	б	очертания;
		б 5шпренгельная затяжка

583

Приразрушениибетона нижнейполкимногопустотнойплитысобнажением

стержнейрабочейарматурыинарушениемееанкеровкиусилениеконструкцииможет

бытьвыполненоустановкойвнекоторыепустотныеканалычерезборозды,пробитыев

Рис.7.93.Совместное усилениеповрежденной сжатойполкибалки местнойметаллобетонной обоймойсустановкой дополнительных наружных хомутов:

15усиляемаябалка;

2 5обоймаусиления верхнегопоясабалки; 3 5стяжныеболты;

4 5 заполнение обоймы бето5 ном;55напрягаемые наружныехомуты

Рис.7.94.Совместноеусиле5 ниеверхнегосжатогоиниж5 негорастянутогопоясов фермы:

15усилениеверхнегопояса фермы;25упорнаядетальна опоре фермы;

35напрягаемые затяжки;

4 5фиксаторызатяжкив узлахнижнегопояса

верхнейполкевдольэтихканалов,дополнительныхарматурныхкаркасовипоследующим заполнением этих каналов бетоном (рис. 7.97).

Количествокаркасовизамоноличиваемыхпустотныхканаловзависитотстепени поврежденияплитыинагрузкинанее,чтоуточняетсяповерочнымрасчетомсмежных

584

несущих конструкций с учетом дополнительной нагрузки от веса замоноличенных

участков.

Рис.7.95.Усилениеребристыхплитперекрытийдвухконсольнымибалочнымисистемами

Работы по усилению железобетонной конструкции должны производится с учетомеенапряженно5деформированногосостоянияподнагрузкой.Возможно,чтоперед

производствомработпоусилениюконструкциивозникнетнеобходимостьразгрузитьее

или подвести под нее страховочные подпорки и крепления. В местах приварки дополнительной арматуры удаляют защитный слой бетона и обнажают продольные

Рис.7.96.Усиление	а
ребристых плит, под5
ведениемметалличес5
ких балок:

а5общийвид;

б5усилениеобоих

	реберплиты;
	в5усилениесмежных	в
	реберрядом
	установленныхплит	б

стержниарматурыдополовиныплощадиихсечения.Удалениезащитногослоябетонасо стороны растянутой зоны не оказывает существенного влияния на прочность, если

армированиевыполненобезстыковвнахлестку.Удалениежезащитногослоясостороны сжатойзонывсегдавызываетвременноеснижениепрочностиконструкции.

Дляобеспечениясцепленияновогобетонасостарымповерхностьстарогобетона специальноготовится.Сегоповерхностиудаляютсяотстающиеиповрежденныекуски бетона, пыль и т.п. Затем поверхность старого бетона насекается и обрабатывается

металлической щеткой. После установки арматуры поверхность старого бетона

585

промывают струей воды под напором и поддерживают во влажном состоянии.

Непосредственно перед бетонированием с поверхности старого бетона удаляют

оставшуюсяводу.Впервыеднипослебетонированиябетонежедневноувлажняютводой, чтоспособствуетснижениювозможностиобразованиятрещин.

Рис.7.97.Усилениемногопустотныхплитзамоноличиваниемдополнительныхкаркасовв пустотных каналах:

15многопустотная панель;2 5 борозда, пробитая в полке вдоль пустотного канала; 3 5 дополнительный арматурныйкаркас; 45монолитныебетон

Восстановленныеиусиленныежелезобетонныеконструкциидолжныотвечать

требованиямсоответствующихСНиПиГОСТов,вчастности,требованиямСНиП215015

97[2].

586

587

РАЗДЕЛ 8. РАСЧЕТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ПРЕДЕЛОВ ОГНЕСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

8.1. Основные положения к обоснованию величин требуемых пределов огнестойкости конструкций

Как следует из условия 3.2, строительная конструкция по огнестой

кости удовлетворяет требованиям пожарной безопасности, если ее факти

ческий предел огнестойкости Пф не менее требуемого предела огнестойко

сти Птр. Исследованиям и обоснованиям фактических пределов огнестойко

сти различных строительных конструкций посвящены многочисленные ра

боты отечественных и зарубежных ученых и испытателей. Поэтому фак

тические пределы огнестойкости строительных конструкций в настоящее

время достаточно обоснованы и успешно используются в строительной

практике.

Требуемые же пределы огнестойкости строительных конструкций

принимаются на основе опыта проектирования и могут быть определены по

таблице 1 СНиП 2.01.02 85* «Противопожарные нормы» [3] или таблице 4

СНиП 21 01 97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» [4]. При

этом следует учитывать, что в ряде случаев в первую очередь при опреде

лении Птр нужно пользоваться требованиями специализированных норм.

Анализ нормативных требований показывает, что при каждом изменении

нормативных документов величины требуемых пределов огнестойкости

конструкций, как правило, уменьшались.

Нормируемые числовые значения требуемых пределов огнестойко

сти конструкций лишь косвенно зависят от факторов, определяющих тем пературный режим и продолжительность возможного пожара. Они не в

полной мере учитывают наличие и эффективность стационарных средств

пожаротушения, совсем не учитывают время прибытия и возможность опе ративных пожарных подразделений. Эти цифры недостаточно полно учи

тывают важность каждой конструкции в обеспечении устойчивости зда

ния, величину пожарной нагрузки, фактическую площадь горения, вид го рючего материала, возможное отличие реального режима пожара от «стан

дартного».

Следовательно, традиционно сложившийся в нашей стране и в боль шинстве зарубежных стран подход к определению и нормированию требу

емых пределов огнестойкости строительных конструкций перестает удов летворять современным требованиям пожарной безопасности и экономи ческой эффективности. Численные значения требуемых пределов огнестой кости конструкций, заложенные в СНиП, недостаточно научно обоснова ны. Поэтому предлагается требуемые пределы огнестойкости строительных конструкций обосновывать расчетным методом, который бы устранял от меченные недостатки в нормативном определении Птр.

588

В основу методики расчета требуемых пределов огнестойкости кон

струкций представляется целесообразным заложить принцип, впервые

сформулированный профессором В.И.Мурашовым [6]. Суть принципа со стоит в прямой зависимости требуемого предела огнестойкости строитель

ной конструкции от продолжительности возможного пожара τ пож

Птр ≥ K0 τпож,

(8.1)

где К0 коэффициент огнестойкости.

8.2.Коэффициент огнестойкости

Вусловии безопасности (8.1) К0 является, по существу, коэффици

ентом запаса и должен гарантировать надежность сохранения

конструкцией своих рабочих функций в течение определенной части либо

всей продолжительности пожара, а для основных несущих конструкций

гарантировать возможность продолжения эксплуатации и после окончания

пожара. При назначении коэффициента К0 предусматривается

необходимость учета ряда факторов: назначение здания, требуемая его

степень огнестойкости, долговечность (капитальность) здания,

специфические условия работы конструктивных элементов при пожаре и

степень их влияния на общую устойчивость здания, вид и количество

горючего материала в здании, величина пожарной нагрузки.

При обосновании величины коэффициента огнестойкости в первую

очередь следует учитывать, что степень влияния различных конструкций

на общую устойчивость здания при пожаре неодинакова. Например, наступ ление предела огнестойкости колонн может привести к разрушению всего

здания, наступление предела огнестойкости перекрытия приведет к нару

шению связи и распространению огня между двумя этажами, а наступление предела огнестойкости перегородок приведет к местным (сравнительно нео

пасным) разрушениям и распространению пожара в смежные помещения.

Анализ отмененных и действующих противопожарных норм (СНиП II А.5 62, СНиП II А.5 70, СНиП II А.5 80, СНиП 2.01.02 85*, СНиП 21 01 97*)

позволяет в первом приближении установить значения коэффициента огне

стойкости К0 в зависимости от степени огнестойкости здания и вида стро ительных конструкций. Предлагаемые значения К0 приведены в табл. 8.1.

Внастоящее время еще нельзя говорить о достаточности накоплен ных данных, необходимых для назначения и обоснования коэффициента

огнестойкости. Поэтому еще предстоит значительная научно исследова тельская работа по анализу поведения строительных конструкций под воз

действием высоких температур, после чего можно будет дать более точные

значения коэффициентов огнестойкости строительных конструкций.

589