|
Средний предел огнестойкости колонн из высокопрочного бетона класса В60 с косвенным армированием в виде сеток, процентом продольного армирования 1,13, нагрузкой 0,32—0,ЗЗУ больше, чем у колонн без косвенного армирования с процентом продольного армирования 1,13 при значении нагрузки 0,31—0,35Л^, и составляет 2 ч 36 мин против 2 ч 07 мин.
При нормальной температуре продольные деформации сжатия колонн из высокопрочного бетона класса В60 с ц = 0,52 и и = 1,13% с сжимающей силой, равной 0,31 — 0,39Л^, составили соответственно 0,46—0,83 и 0,57—1,51 %0; для колонн из высокопрочного бетона класса В45 с сжимающей силой, равной 0,34—0,42Л^, составили соответственно 0,57—0,83 и 0,37—1%0.
При нагреве колонн наблюдаются деформации укорочения, которые в момент предельного состояния составляют для колонн из бетона класса В60 при нагрузке 0,31—0,39/
соответственно 2,08—3,1 %0 . При нагрузке, равной 0,34— 0,42Л, для колонн из бетона класса В45 они составили соответственно 1,45—3%0. Таким образом, разрушение колонн происходило при сравнительно малых деформациях, что свидетельствует о низкой деформативности высокопрочного бетона в условиях пожара.
При нагреве колонн взрывообразного разрушения бетона не наблюдалось. В некоторых колоннах независимо от прочности бетона, начальной влажности и уровня предварительного нагружения через 10—20 мин с начала огневого воздействия происходило разрушение бетона в углах с оголением продольной арматуры и хомутов со стороны формования колонн при бетонировании в горизонтальном положении. Данное разрушение бетона не следует относить к взрывообразному разрушению бетона, основная причина которого — совместное действие сжимающих напряжений, собственных или от внешней нагрузки и растягивающих напряжений от фильтрации пара через структуру бетона.
При быстром нагреве продольная арматура по сечению прогревается неравномерно, со стороны угла больше, чем со стороны центра колонны. Перепад температуры вызывает неравномерное расширение по сечению арматурных стержней. В то же время бетон периферийных слоев, у которого коэффициент температурной деформации уменьшается в результате температурной усадки, расширяется медленнее, чем продольная арматура, коэффициент температурного расширения которой увеличивается. Чем больше влажность бетона, тем медленнее будет происходить его прогрев и тем больше будет уменьшаться коэффициент температурной деформации. Препятствуя удлинению арматуры, бетон вызывает в ней сжимающие напряжения. В бетоне углов возникают растягивающие напряжения, которые, достигнув предельной прочности бетона на растяжение, приводят к разрушению углов колонн и оголению продольной арматуры.
Быстрый нагрев колонн вызывает неравномерное распределение температуры по ее сечению. Периферийные слои нагреваются значительно больше, чем внутренние, что приводит к изменению прочности и деформативности высокопрочного бетона. Менее нагретый бетон центральной части сечения обладает большей прочностью и меньшей де-формативностью по сравнению с периферийным. Разру
шение происходит по менее нагретому, более прочному бетону при деформации сжатия, близкой к предельной. Периферийные, менее прочные слои зысокопрочного бетона тоже оказывают влияние на прочность колонн.
Определив предельную сжимаемость высокопрочного бетона для температуры в середине сечения колонны за 60, 90, 120 и 150 мин, находят напряжения в бетоне, соответствующие этой предельной сжимаемости при разных уров нях напряжений и длительности нагрева.
Для различной температуры нагрева, принимая деформации сжатия арматуры такими же, как деформации при растяжении, аналогично определению напряжений в бетоне находят напряжения в сжатой арматуре при разных уровнях напряжений и длительности нагрева.
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 предельнохму состоянию с учетом изменения призменной прочности бетона и предела текучести арматуры, гибкости и влияния температуры на продольный изгиб колонны при нагреве.
|
|
