Сопряжения сталежелезобетонных балок и колонн с частично бетонированными стальными сечениями

(1) В случае использования незащищенных опорных столиков, необходимо применять дополнительное анкерное соединение (рисунок 5.5а), так как сварные швы подвергаются воздействию пожара. Прочность анкеров на срез должна проверяться в соответствии с 4.3.4.2.5(1) при температуре нагрева, равной средней температуре опорного столика.

(2) Для пределов огнестойкости R120 и менее не требуется дополнительное анкерное соединение, если выполнены следующие условия (рисунок 5.5b):

— минимальная толщина незащищенного опорного столика составляет 80 мм или более;

— опорный столик соединен с полкой колонны непрерывной сваркой по периметру;

— верхний шов, защищенный от непосредственного излучения, выполнен с толщиной, равной 1,5 толщины окаймляющего сварного шва или более, и способен при нормальной температуре выдержать 40 % от расчетной нагрузки на срез.

 

зазор £ 10 мм

80 мм

Рисунок 5.5 — Примеры сопряжений частично бетонированного стального сечения

 

(3) При использовании опорных фасонок нет необходимости в дополнительной защите зазора между балкой и колонной, если он не превышает 10 мм (см. рисунок 5.5а).

(4) Для других типов сопряжений следует руководствоваться 5.4.1(1)P.

Сопряжения сталежелезобетонных балок и сталетрубобетонных колонн

(1) Сталежелезобетонные балки могут сопрягаться с колоннами при помощи опорных столиков либо фасонок (рисунок 5.6).

(2)P Сдвиговые и растягивающие усилия должны соответствующим образом передаваться
от балки железобетонному ядру сталетрубобетонной колонны.

(3) При использовании опорных столиков (см. рисунок 5.6а) передачу сдвиговых усилий при пожаре следует обеспечивать при помощи дополнительного анкерного соединения. Прочность анкеров на срез следует проверять в соответствии с 4.3.4.2.5(1) при температуре, равной средней температуре опорного столика.

(4) При использовании опорных фасонок (см. рисунок 5.6б) их следует пропускать сквозь колонну и крепить с обеих сторон сваркой.

 

 

а) Опорные столики с дополнительными анкерами

b) Сквозные фланцы

Рисунок 5.6 — Примеры сопряжений сталетрубобетонных колонн

 

Приложение А

(справочное)

 

Диаграммы деформирования конструкционных сталей
при повышенных температурах

(1) Диаграмма деформирования стали класса S235 с максимальным значением деформаций e_ay,q = 2 % представлена на рисунке А.1. Данный диапазон соответствует I и II стадиям деформирования согласно рисунку 3.1 и таблице 3.2, без стадии упрочнения, как отмечено в 3.2.1.

 

 

Рисунок А.1 — Диаграмма деформирования стали класса S235 до значений деформаций 2 %

 

(2) Для сталей классов S235, S275, S355, S420 и S460 соотношение напряжений и деформаций до принятого максимального значения, равного 2 %, может определяться по формулам
из таблицы 3.1.

(3) Как следует из (4), (5) и (6), для температур ниже 400 °C допускается учитывать вариант самоупрочнения стали, рассмотренный в 3.2.1(4).

(4) Диаграмма деформирования с учетом стадии самоупрочнения приведена на рисунке A.2, где:

— деформации до 2 %, представленные на рисунке А.2, соответствуют рисунку А.1 (стадии I и II);

— деформации от 2 % до 4 % изменяются по линейной зависимости (стадия IIIa);

— для деформаций от 4 % до 15 % (стадия IIIб) принята горизонтальная площадка текучести
с e_au,q = 15 %;

— деформации убывают от 15 % до 20 % (стадия IV) с e_ae,q = 20 %.

(5) Прочность на растяжение при повышенной температуре f_au,q с учетом стадии самоупрочнения (см. рисунок А.3) может быть определена из условий:

 

		(A.1)
		(A.2)
		(A.3)

 

(6) Для деформаций e_a,q св. 2 %, диаграмму деформирования с учетом самоупрочнения допуска­ется определять из условий:

 

		(A.4)
		(A.5)
		(A.6)
		(A.7)

Рисунок А.2 — Диаграмма деформирования конструкционной стали
при повышенных температурах, включая стадию самоупрочнения

 

(7) Основные параметры E_a,q, f_ap,q, f_ay,q и f_au,q для варианта диаграммы со стадией самоупрочнения могут быть получены с использованием понижающих коэффициентов k_q в соответствии с рисунком А.3.

 

Рисунок А.3 — Понижающие коэффициенты k_q для диаграммы деформирования
конструкционных сталей при повышенных температурах
со стадией самоупрочнения (см. также 3.2.1, таблица 3.2)

 

Приложение B

(справочное)

 

Диаграмма деформирования бетона с силикатным заполнителем
при повышенных температурах

(1) Диаграмма деформирования бетона с силикатным заполнителем с максимальным значением деформаций e_ce,q = 4,75 % представлена на рисунке B.1. Диаграмма соответствует математическим выражениям из рисунка 3.2 и таблицы 3.3, приведенных в 3.2.2.

(2) Допустимый диапазон и рекомендуемые значения деформаций e_cu,q, соответствующих f_c,q, согласно рисунку 3.2, указаны в таблице B.1.

(3) Рекомендуемые значения e_ce,q допускается определять из таблицы B.1.

 

 

Рисунок B.1 — Диаграмма деформирования бетона с силикатным заполнителем
со стадией линейного убывания, включающая рекомендуемые
значения e_cu,q и e_ce,q из таблицы B.1

 

Таблица B.1 — Параметры e_cu,q и e_ce,q определяющие рекомендуемый диапазон стадии затухания
деформаций для диаграммы деформирования бетона при повышенных температурах

Температура бетона qc [°С]	ecu,q ∙ 103 рекомендуемое значение	ece,q ∙ 103 рекомендуемое значение
	2,5	20,0
	4,0	22,5
	5,5	25,0
	7,0	27,5
		30,0
		32,5
		35,0
		37,5

Окончание таблицы B.1

Температура бетона qc [°С]	ecu,q ∙ 103 рекомендуемое значение	ece,q ∙ 103 рекомендуемое значение
		40,0
		42,5
		45,0
		47,5
	—	—

 

(4) Основные параметры f_c,q и e_cu,q диаграммы деформирования тяжелого бетона с силикатным заполнителем и легкого бетона при повышенных температурах могут быть приняты из рисунка B.2. Прочность на сжатие f_c,q и соответствующая деформация e_cu,q определяют стадию I модели материала совместно с выражениями из рисунка 3.2 (см. также 3.2.2, таблица 3.3).

 

Рекомендуемое

 

Рисунок B.2 — Параметры диаграммы напряжений-деформаций
при повышенных температурах для тяжелого (NC)
и легкого (LC) бетонов

Приложение С

(справочное)

 

Диаграммы деформирования бетона, адаптированные к натурным пожарам
со стадией охлаждения для использования в общих расчетных моделях

(1) При нагреве до максимальной температуры q_max и последующем охлаждении до температуры 20 °C бетон не восстанавливает свою первоначальную прочность на сжатие f_c.

(2) При учете стадии охлаждения бетона (рисунок С.1), значение e_cu,q и угол наклона нисходящей ветви деформирования допускается принимать равными соответствующим значениям при температуре q_max (рисунок С.2).

(3) Остаточную прочность бетона на сжатие, нагретого до максимальной температуры q_max и охлаж­денного до температуры окружающей среды 20 °C, допускается определять из условия

 

(С.1)

 

где (С.2)

(С.3)

(С.4)

 

Примечание — Понижающий коэффициент k_c,q,max принят в соответствии с 3.2.2(4).

(4) Во время охлаждения бетона при q_max ³ q ³ 20°C, соответствующая цилиндрическая прочность на сжатие f_c может быть получена способом линейной интерполяции между значениями f_c,max и f_{c,q,20 °C}.

(5) Приведенные выше правила можно отобразить графически, как это показано на рисунке С.2 для бетона с классом по прочности С40/50, исходя из следующих вычислений:

 

	[Н/мм2];	(C.5)
[%],	(С.6)
[%];	(С.7)
	[Н/мм2],	(С.8)
[%],	(C.9)
[%].	(C.10)
При возможной максимальной температуре бетона qmax = 600 °C:
[Н/мм2],	(C.11)
[%],	(C.12)
[%].	(C.13)

 

Для более низкой температуры, полученной на стадии охлаждения, как например для температуры q₃ = 400 °C:

 

[Н/мм2],	(С.14)
[Н/мм2],	(С.15)
[%],	(С.16)
[%].	(С.17)

[мин]

максимальная температура бетона

Кривая нагрева бетона

 

Рисунок C.1 — Пример нагрева и охлаждения бетона

	[Н/мм2]

Рисунок C.2 — Диаграмма деформирования бетона с классом
по прочности C40/50, нагретого до температуры
q₁ = 200 °C, q₂ = 400 °C, q_max = 600 °C и охлажденного до q₃ = 400 °C

 

 

Приложение D

(справочное)

 

Расчетная модель огнестойкости
для незащищенных сталежелезобетонных перекрытий
при стандартном огневом воздействии