Gaisro temperatūrų poveikis apvalkalu sustiprintoms gelžbetoninėms konstrukcijoms

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas gaisro temperatūrų poveikio vertinimas gelžbetoninėms konstrukcijoms. Aptariami standartinio ir natūralaus gaisro parametrai, skaičiavimo pagrindai, vertinimo kriterijai, bendrieji priešgaisrinio projektavimo reikalavimai, tikslai ir metodai. Analizuojamas gaisro poveikis betono ir armatūros mechaninėms, fizikinėms – cheminėms ir šiluminėms savybėms, temperatūros pokyčio įtaka bendram gelžbetonio darbui. Detaliai išnagrinėtas paprastasis skaičiavimo modelis standartinio gaisro veikiamų gelžbetoninių konstrukcijų laikomajai galiai vertinti, aptartos jo prielaidos. Pateikti 500 °C izotermės ir zonų skaičiavimo metodų principai, vertinimai. Išnagrinėti du analitiniai temperatūros pasiskirstymo betoniniame skerspjūvyje metodai, pateikti jų pavyzdžiai. Parodytas gelžbetoninių konstrukcijų projektavimo metodas pagal lentelių duomenis. Tyrimui sumodeliuotas dviaukštis pastatas, kurio pirmame aukšte nagrinėjamas standartinio gaisro temperatūros poveikis ekscentri����kai gniuždomoms gelžbetoninėms kolonoms. Pastatas sumodeliuotas skaičiavimo programa STAAD Pro 2007 tam, kad gautume realias veikiančias apkrovas nagrinėjamiems konstrukciniams elementams. Skaičiavimai atlikti trims kolonoms, kurių paviršius yra skirtingai veikiamas gaisro temperatūros. Skaičiavimai atlikti pagal analitinio temperatūros sklidimo skerspjūvyje modelį bei pagal temperatūrinius laukus pagal EN 1992-1-2. Analogiškai įvertinamas gaisro poveikis gelžbetoniniu apvalkalu sustiprintoms kolonoms. Darbą sudaro 5 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, tiriamoji dalis, išvados ir siūlymai, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 96 p. teksto be priedų, 84 iliustracijos, 14 lentelių, 28 bibliografiniai šaltiniai.

This master thesis considers effect of fire temperatures on reinforced concrete structures. Parameters and mathematical characteristics of standard and natural fire, also objectives and methods of fire engineering is given. Mechanical, physical – chemical properties and behaviour of concrete and reinforcement separately and as composite structure analysed. Details and assumptions of simple calculation model stated. Principles of zone method (method of slices) and 500 °C izotherm (reduced section method) discussed. Two empirical methods examined for calculation of temperatures and heat rise in concrete element, presentation and examples is given. Design of reinforced concrete elements using tabulated data showned. Two – storey building designed using structural design and analysis software STAAD Pro. Building model is portrayed to obtain realistic loads on estimated elements. Calculations of fire resistance performed with three columns differently affected by temperature load. Fire design and analysis performed applying and comparing temperature fields received by calculation using empirical methods and charts given in EN 1992-1-2. Parallel analysis aplied on reinforced concrete columns strengthened with casing. Structure: introduction, literature review, research part, conclusions and suggestions, references. Thesis consist of: 96 p. text without appendixes, 84 pictures, 14 tables, 28 bibliographical entries.