РОЗДІЛ 2
Узагальнена методика розрахунку просторових відсіків (блоків) будівель за
вогнестійкістю та розв’язок температурної задачі
2.1. Основні конструктивні особливості просторових відсіків житлових і
громадських будівель
Розробка будь-яких нових методик розрахунку не можлива без досконалого вивчення
самого предмету розрахунку, а саме існуючих на даний час просторових
конструкцій житлових і громадських будівель та існуючих методик їх проектування
[9, 23, 175, 184].
В Україні, як і на всій території колишнього СРСР, довгий час найбільш масово
застосовували повнозбірні споруди високого рівня заводської готовності
(крупнопанельні, об’ємно-блокові, панельно-блокові). У 80-их роках широкого
застосування набули монолітні житлові та громадські будівлі.
На початку 90-их років в Україні, Росії та інших країнах СНД почали
впроваджуватися нові конструктивні системи житлових і громадських будівель
заснованих на комплексному застосуванні для монолітного залізобетону опалубки,
що залишається з пінополістиролу (ППС) і суміщає формоутворюючі та теплозахисні
функції.
Кожна з перелічених вище конструктивних систем будинків має ряд особливостей,
які впливають на межу вогнестійкості окремих елементів і систем в цілому. З
метою їх врахування при формуванні узагальненої математичної моделі розрахунку
межі вогнестійкості вказаних конструктивних систем докладніше розглянемо
згадані особливості для кожного типу споруд.
Крупнопанельні будинки.
В Україні до промислового спаду потужності крупнопанельного домобудування були
на рівні 7,5 млн. м2 загальної площі в рік [111] та складалися з таких серій:
серія ІІІ-96, серія ІІІ-161, серія 121-176, серія 94 та серія 87.
В усіх серіях принципових різниць конструктивного вирішення стиків між окремими
елементами не спостерігалося. Були лише деякі відмінності пов’язані з величиною
зазору, розміром петель, довжиною зварних швів тощо. На рис.2.1 представлено
фрагмент крупнопанельного будинку, що складається з торцевої стіни та
поздовжніх і поперечних стін, які примикають до неї.
Для статичного розрахунку крупнопанельних будинків з врахуванням платформенних
стиків було зроблено багато пропозицій, серед яких В.Й. Лішак [125]
запропонував моделювати платформенний стик як пружно защемлений. Ця думка не
знайшла підтвердження ні експериментально, ні в процесі експлуатації.
Група інших авторів на чолі з М.Й. Коляковим вважали, що в даному випадку як
модель стику більше підходить шарнірно нерухома опора [111]. Якщо врахувати
наявність усіх зварних з’єднань (див. рис.2.1) та фактичну жорсткість суцільних
плит покриття опертих по контуру, то навіть повна втрата несучої здатності
одною з поперечних чи поздовжніх стін відсіку (просторового блоку) не приводить
до руйнування будинку, а лише змінює розрахункову схему відсіку. Плита
перекриття оперта по контуру при втраті несучої здатності однією із стін стає
опертою на три сторони. Стіна, одна ланка якої втратила несучу здатність,
зависає на 16-ти вузлах типу "1" і "2" (див. рис.2.1), та через поздовжні
(поперечні) стіни передає навантаження розподіляючи його рівномірно на всі
конструкції.
Прикладом такого випадку може служити стан несучих конструкцій житлового
будинку після вибуху газу на вул. Жукова в м. Києві [111]. В цьому будинку
після вибуху була повністю виключена (зруйнована) з системи поперечна несуча
стіна, зруйнована плита перекриття над першим і другим поверхами, втратила
несучу здатність зовнішня стінова панель. При цьому, спонтанного обвалу відсіку
не виникло, що дозволило виконати необхідні ремонтні роботи і підсилення.
Згадані обставини не можуть бути не врахованими при розробці математичної
моделі вогнестійкості просторових елементів будівель.
Рис.2.1. Фрагмент крупнопанельного будинку.
а – план; б – вузли; в – розрізи.
Об’ємно-блокові і панельно-блокові будівлі.
Будівлі з об’ємних елементів у виді ОБ зводилися в п’яти містах колишнього СРСР
і в кожному з них розроблявся один з напрямків всесоюзного експерименту, що був
направлений на розвиток нової галузі збірного домобудування. ОБ виготовляли за
різними технологіями в багатьох містах: в м. Мінську використовували стінову
технологію, блоки типу "ковпак"; в м. Кременчузі – агрегатно-поточну технологію
з вібровакуумуванням, блоки типу "стакан"; в м. Краснодарі – вібро-пресову
технологію, блоки типу "лежачий стакан"; в м. Павлодарі – конвеєропоточну
технологію, блоки типу "стакан"; в м. Хабаровську – стендово-агрегатну
технологію, блоки типу "ковпак" [90].
У кожному з цих напрямків конструктивне рішення вузлів залежало від типу
блоків. Природно, що в даній роботі не можна привести усі конструктивні
рішення, але найбільш масовими були ОБ типу "ковпак".
Для об’ємно-блокових будинків вузли передбачали повне об’єднання окремих блоків
у єдину систему (рис.2.2). Враховуючи, що конструкція стінок блоків тонкостінна
і несуча здатність закладних деталей на висмикування та зріз не достатньо
велика, руйнування одного з блоків може привести до руйнування всього стовпу
блоків. З іншого боку, втрата несучої здатності одною із стінок блоку, ще не
приводить до руйнування цілого блоку.
Таким чином, граничну вогнестійкість ОБ необхідно розглядати як для ізольованої
конструкції, нехтуючи системою зв’язків, або, в крайньому випадку, якщо є дані
випробування закладних деталей на зріз і висмикування, імітувати їх вплив
системою кінцевих фіксованих сил.
Питання про втрату вогнестійкості за гранично допустимою температурою на
стороні, що не обігрівається, для поперечних стін не має сенсу, оскільки, стіни
що примикають одна до одної розділені повітряним прошарком. Це ж відноситься до
стелі. Єдина ко
- Київ+380960830922