Анна Николаевна Малахова — кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Anna N. Malahova — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Department of Reinforced Concrete and Stone Structures
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
Введение. Железобетонные конструкции зданий и сооружений хорошо сопротивляются высокотемпературным воздействиям, но эти воздействия приводят к изменению прочностных и деформационных характеристик материала. Кроме того, для предварительно напряженных конструкций при огневых воздействиях может иметь место потеря предварительного напряжения, которое обеспечивает уменьшение ширины раскрытия трещин и прогиба несущих конструктивных элементов.
Материалы и методы. Приведены и проанализированы результаты аналитических расчетов несущей способности и эксплуатационной пригодности сборной железобетонной предварительно напряженной ребристой плиты перекрытия до и после высокотемпературного огневого воздействия на нее. После воздействия пожара расчеты выполняются при полной потере арматурой предварительного напряжения. Температура прогрева бетона сжатой зоны и растянутой арматуры в расчетном поперечном сечении плиты перекрытия принимается по результатам экспериментальных исследований.
Результаты. Сравнение прогибов плиты перекрытия, полученных расчетным путем и экспериментально, свидетельствует о наличии дополнительных факторов (температурное расширение бетона и арматуры, высокотемпературная ползучесть арматуры), определяющих увеличенное значение экспериментального прогиба плиты перекрытия по сравнению с расчетным. Анализируется конструктивное решение плиты перекрытия, рассматривается целесообразность увеличения площади продольной растянутой арматуры для повышения несущей способности и уменьшения ширины раскрытия трещин в плите. Показано влияние огнезащиты на температуру прогрева бетона сжатой зоны и растянутой арматуры плиты.
Выводы. Сравнение результатов расчета плиты до огневого воздействия и после него показало, что высокотемпературное воздействие привело к потере предварительного напряжения и, как следствие, к значительному увеличению прогиба плиты. В то же время ширина раскрытия трещин увеличилась не столь значительно, так как на ее величину оказывает влияние процент армирования, который при конструировании плиты был увеличен. Несущая способность плиты изменилась незначительно вследствие малого изменения прочностных характеристик бетона и арматуры при достигнутой температуре прогрева материалов.
Introduction. Reinforced concrete structures of buildings have significant fire resistance, but high-temperature effects lead to changes in strength and deformation characteristics of concrete and reinforcement of structures. In addition, for prestressed reinforced concrete structures, fire impacts can be associated with partial or even complete loss of prestress. At the same time, it is the prestress of the reinforcement that makes it possible to limit the width of the crack opening and the deflection of reinforced concrete structures within acceptable limits.
Materials and methods. The paper presents and analyzes the results of analytical calculations of the bearing capacity and serviceability of a prestressed reinforced concrete ribbed floor slab before and after high-temperature fire impact on it. After fire exposure, the calculations are carried out with a complete loss of pre-stressing by the reinforcement. The heating temperature of the concrete in the compressed zone and tension reinforcement in the calculated cross section of the floor slab is taken according to the results of experimental studies.
Results. The comparison of the floor slab deflections obtained by calculation and experimentally indicates the presence of additional factors (temperature expansion of concrete and reinforcement, high-temperature creep of reinforcement) that determine the increased value of the experimental floor slab deflection compared to the calculated one. The structural solution of the floor slab is analyzed, the feasibility of increasing the area of longitudinal tensile reinforcement to increase the bearing capacity and reduce the crack opening width in the slab is considered. The effect of fire protection on the heating temperature of the concrete in the compressed zone and the tensile reinforcement of the slab is shown.
Conclusions. An analysis of the results of calculating a prestressed concrete ribbed floor slab before and after a fire showed a slight decrease in its bearing capacity after fire impact, an increase in the width of the crack opening and a significant increase in the deflection of the slab.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.