КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре»
«Проверка соответствия огнестойкости конструкций здания противопожарным требованиям СНиП и разработка технических решений по ее повышению» (вариант № 06)
Выполнил:
студент группы ПД-71
Майсеев Д.Е.
Проверил:
Чибряков М.В.
Кемерово 2011 г.
Оглавление
Введение. 3
1. Определение требований к огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций здания. 6
2. Расчет фактического предела огнестойкости металлической фермы покрытия 7
Статический расчет. 8
3. Расчет фактического предела огнестойкости деревянной балки покрытия. 13
4. Расчет фактического предела огнестойкости железобетонных конструкций. 15
4.1. Расчет фактического предела огнестойкости железобетонной плиты перекрытия. …..…16
4.2. Расчет фактического предела огнестойкости железобетонной колонны 18
5. Проверка соответствия огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций противопожарным требованиям и предлагаемые технические решения по повышению их огнестойкости. 21
Графическая часть курсового проекта. 26
Список используемой литературы.. 33
Введение
Целью курсового проекта является проверка соответствия фактической степени огнестойкости здания противопожарным требованиям СНиП и разработка технических решений по повышению огнестойкости строительных конструкций.
Исходные данные рассматриваемого варианта курсового проекта выбраны из приложении 1 в соответствии с «Пособием по выбору исходных данных на курсовое проектирование» [6].
Исходные данные для первого пожарного отсека
|
|
(прил. 2 табл. 2.1 [6])
| Длина здания L 1, м | Ширина здания L 2, м | Категория пожарной опасности | Количество этажей |
| Б |
Таблица 2
Исходные данные для второго пожарного отсека
(прил. 3 табл. 3.1 [6])
| Назначение | Площадь, м2 | Категория склада | Количество этажей |
| Склад пенаполистерола | В |
Таблица 3
Исходные данные для фермы VI ФС 18-4.40
(прил. 2 табл. 2.1;табл. 2.2.16 [6])
| Номер узла | Обозначение элемента | Вид профиля; размеры сечения, мм | Длина l, мм | Марка стали | Толщина соединительной пластины d, мм | Усилие N, кН |
| Р1 П1 Р2 С1 С2 | L 100x10 L 12 L 80x5,5 L 110x8 L 110x8 | Вст3 пс6 -- "" – -- "" – 14Г2 -- "" – | -- "" – -- "" – -- "" – -- "" – | -459 +220 +343 -308 -548 |
Таблица 4
Исходные данные для деревянной балки покрытия
(прил. 3 табл. 3.1 [6])
| Расчет ный пролет L, м | Размеры поперечного сечения, мм | Полная расчетная нагрузка на балку q, кПа | Шаг балок аб, м | Сорт древесины | Количество обогреваемых сторон | Длина балки, на которой произошло обрушение связей lpc, м | Номера узлов опирания балок и крепления элементов связи | |
| Высота h | Ширина Вб | |||||||
| 2,5 | 4,5 |
Таблица 5
Исходные данные для железобетонной плиты с круглыми пустотами
(прил. 4 табл. 4.2 [6])
| Размеры плиты b x h x l, м | Вес плиты Р, кН | Диаметр пустот ÆП, мм | Средняя плотность бетона rо, кг м-3 | Класс бетона по прочности «В» | Влажность бетона W, % | Толщина защитного слоя бетона аз, мм | Класс арматуры, количество и диаметр арматурных стержней d, мм | Нормативная нагрузка qn, кН м-2 |
| 1,49х0,22хх5,76 | 21,1 | 4Æ12 |
|
|
Таблица 6
Исходные данные для железобетонной колонны
(прил. 4 табл. 4.1 [6])
| Ширина b и высота h поперечно-го сечения (b = h), м | Вид и класс бетона по прочности «В» | Влажность W, % | Толщина защитного слоя бетона а з, мм | Класс арматурной стали, количество и диаметр арматурных стержней, мм | Количество обогреваемых сторон | Шаг сеток поперечного армирования S, мм |
| 0,4; l =6,9 м | В-20 | 2,8 | 4Æ25 4Æ8 |
Таблица 7
Исходные данные для железобетонной сплошной плиты перекрытия
(прил. 4 табл. 4.5 [6])
| Вид бетона | Толщина плиты dп л, мм | Ширина плиты b, м | Толщина защитного слоя dз, мм | Класс арматуры, количество стержней и их диаметр, мм | Марка стали |
| Тяжелый на гранитном щебне | 1,5 | 6Æ25 А-II | 35ГС |
Таблица 8
Исходные данные для железобетонного ригеля перекрытия
(прил. 4 табл. 4.3 [6])
| Вид бетона | Ширина балки в центре расположения несущей арматуры, мм | Толщина защитного слоя для арматуры | Класс арматуры, количество и диаметр стержней, мм | |
| Нижнего первого ряда d1, мм | Второго ряда d2, мм | |||
| Тяжелый на гранитном щебне | 3Æ25+2Æ25 А-VII |
Таблица 9
Исходные данные для железобетонной ребристой плиты покрытия
(прил. 4 табл. 4.4 [6])
| Вид бетона | Ширина плиты b, м | Ширина ребра плиты bр, мм | Толщина защитного слоя арматуры, мм | Класс арматуры, количество и диаметр стержней, мм | |||
| До боковой грани dw | До нижней грани | ||||||
| dз1 | dз2 | dз3 | |||||
| Тяжелый на гранитном щебне | 1,5 | 1Æ32 А-V |
Таблица 10
Исходные данные для кирпичных наружных стен
|
|
(прил. 4 табл. 4.6 [6])
| Конструктивное решение стены из материалов | Толщина стены, см |
| Сплошного кирпича |
Проектируемое здание состоит из двух пожарных отсеков[1], разделенных противопожарной стеной. Здание по высоте имеет различную этажность (этажность 1-го отсека определяют по исходным данным здания, 2-й отсек – одноэтажный). В 1-м отсеке размещена производственная часть, во 2-м – складская.
Здание выполнено в основном из железобетонных конструкций, за исключением стен и конструкций покрытия, которые в 1-м пожарном отсеке предусмотрены в виде стальных стропильных ферм, во втором – в виде клееных деревянных балок. Стены здания кирпичные.
Требуется проверить соответствие фактической степени огнестойкости здания противопожарным требованиям СНиП и при необходимости разработать технические решения по повышению огнестойкости его строительных конструкций. Основными конструктивными элементами здания являются:
- стальные фермы покрытия (первый пожарный отсек здания);
- деревянные балки покрытия (второй пожарный отсек здания);
- железобетонные плиты перекрытия сплошные и с круглыми пустотами (первый пожарный отсек здания);
- железобетонные ребристые плиты покрытия (первый пожарный отсек здания);
- железобетонные балки перекрытия (первый пожарный отсек здания);
- кирпичные несущие стены (первый и второй пожарные отсеки здания);
- железобетонные колонны (первый и второй пожарные отсеки здания).
-
Определение требований к огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций здания
Здание состоит из двух пожарных отсеков. Класс функциональной пожарной опасности в соответствии с п.5.21* [1] для первого пожарного отсека – Ф 5.1; для второго пожарного отсека – Ф 5.2.
Определим требования к огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций первого пожарного отсека здания. Здание производственное, одноэтажное, категория пожарной опасности – А. Площадь этажа S в пределах пожарного отсека равна
S = L1×L2 = 360 × 18 = 6480 м2.
где: L1 и L2 – соответственно длина и ширина здания, м. (см. исходные данные табл.1 прил. 1).
В соответствии с табл. 5 [2] требуемая степень огнестойкости здания – IV; требуемый класс конструктивной пожарной опасности – С0.
Определим требования к огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций второго пожарного отсека здания.
Здание складское, одноэтажное, категория склада – В. Площадь этажа в пределах пожарного отсека равна 3800 м2. (см. исходные данные табл.2 прил. 1).
В соответствии с табл. 1 [3] требуемая степень огнестойкости здания – IV; требуемый класс конструктивной пожарной опасности – С0, С1, но принимаем класс конструктивной пожарной опасности С0 (предъявляющий наиболее высокие требования к конструкциям), так как в настоящее время разработчиками норм не даны разъяснения по использованию конструкций класса С1.
Требуемую степень огнестойкости для всего здания определять не требуется, так как в связи с наличием противопожарной стены между отсеками огонь не сможет перейти из одной части здания в другую, а в случае горения всего здания пожар в каждом отсеке будет рассматриваться как отдельный. Поэтому фактические показатели огнестойкости строительных конструкций должны соответствовать требуемым для конструкций только тех отсеков, в которых они располагаются.
В соответствии с табл. 4 [1] выберем требуемые пределы огнестойкости к основным конструкциям здания, которые приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1.
Требуемые пределы огнестойкости
основных строительных конструкций здания (из табл. 4 [1])
| Степень огнестойкости здания | Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее | ||||||
| Несущие элементы здания | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) | Элементы бесчердачных покрытий | Лестничные клетки | |||
| Настилы (в том числе с утеплителем) | Фермы, балки, прогоны | Внутренние стены | Марши и площадки лестниц | ||||
| IV | R 15 | Е 15 | REI 15 | RE 15 | R 15 | REI 45 | R 15 |
В соответствии с табл. 5 [1] выберем требуемые классы конструктивной пожарной опасности основных строительных конструкций здания, которые приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2.
Требуемые классы конструктивной пожарной опасности
основных строительных конструкций здания (из табл. 5 [1])
| Класс конструктивной пожарной опасности здания | Класс пожарной опасности строительных конструкций, не ниже | ||||
| Несущие стержневые элементы (колонны, ригели, фермы и др.) | Стены наружные с внешней стороны | Стены, перегородки, перекрытия и бесчердачные покрытия | Стены лестничных клеток и противопожарные преграды | Марши и площадки лестниц в лестничных клетках | |
| C0 | K0 | K0 | K0 | K0 | K0 |
Из табл. 1 [4] в соответствии с требуемыми классами конструктивной пожарной опасности выберем требования к основным строительным конструкциям здания, которые приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3.
Требуемые показатели к основным строительным конструкциям здания
(из табл. 1 [4]).
| Класс пожарной опаснос-ти конструк-ций | Допускаемый размер повреждения конструкций, см | Наличие | Допускаемые характеристики пожарной опасности поврежденного материала * | ||||
| теплового эффекта | Горе-ния | Группа | |||||
| Вертикаль-ных | Горизонталь-ных | Горючес-ти | Воспламе-няемости | Дымообразую-щей способности | |||
| К0 | н.д. | н.д. | - | - | - |
Условные обозначения: н.д. - не допускается н.р. - не регламентируется