Напряженно-деформированное состояние армоцементных оболочек с огнезащитным слоем при пожаре тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.01, кандидат наук Журтов Артур Владимирович

• Журтов Артур Владимирович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Журтов Артур Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Огнестойкость армоцементных и тонкостенных

железобетонных конструкций

1.2. Методы повышения огнестойкости тонкостенных железобетонных и армоцементных конструкций

1.3. Методы расчета предела огнестойкости железобетонных

конструкций

Выводы по первой главе

Глава 2. СВОЙСТВА ОГНЕЗАЩИТНОГО ВЕРМИКУЛИТОБЕТОНА И РАСТВОРА С ПРИМЕНЕНИЕМ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

2.1. Методика исследования свойств и характеристика материалов

для огнезащитных вермикулитобетонов и растворов

2.2. Строительно-технические свойства огнезащитного композита

с применением вулканического пепла

2.3. Строительно-технические свойства вермикулитобетона и фибровермикулитобетона с вулканической пемзой при воздействии повышенных температур

2.4. Разработка огнезащитных штукатурных растворов на основе вспученного вермикулита и вулканического пепла

2.5. Диаграмма «напряжения-деформации» вермикулитобетона и мелкозернистого бетона, использованных для армоцементных элементов

Выводы по второй главе

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТА И НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ АРМОЦЕМЕНТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1. Экспериментальные исследования огнезащитных свойств фибровермикулитобетонных композитов

3.2. Теоретические исследования теплотехнических характеристик двухслойных армоцементных элементов при стандартном пожаре

3.3. Экспериментально-теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния двухслойных армоцементных

элементов с огнезащитным слоем при чистом изгибе

Выводы по третьей главе

Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ АРМОЦЕМЕНТНЫХ ОБОЛОЧЕК В УСЛОВИЯХ СИЛОВЫХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

4.1. Вывод разрешающих уравнений

4.2. Конечно-элементная реализация задачи

4.3. Апробация разработанной методики на известных экспериментальных данных

4.4. Параметрическое исследование несущей способности

двухслойных армоцементных оболочек

Выводы по четвертой главе

Глава 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ВНЕДРЕНИЮ ОГНЕЗАЩИТНЫХ КОМПОЗИТОВ И КОНСТРУКЦИЙ НА ИХ ОСНОВЕ

5.1. Технико-экономическая эффективность огнезащитных вермикулитобетонов

5.2. Технико-экономическая эффективность огнезащитных

растворных композитов на основе вспученного вермикулита

с применением вулканического пепла

5.3. Эффективность предложенных расчетных методов

5.4. Практическое внедрение результатов работы

Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Напряженно-деформированное состояние армоцементных оболочек с огнезащитным слоем при пожаре»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследований. Бетоны, в которых используется дисперсное армирование, широко применяются при производстве пространственных тонкостенных конструкций, в частности, армоцементных. Использование в строительстве армоцементных пространственных конструкций позволяет уменьшить расход материалов на 25-45 %, затраты труда на их производство и монтаж - до 15 % и снизить стоимость при механизации работ до 20 %. В сравнении с железобетонными конструкциями, армоцементные конструкции обладают такими достоинствами как: меньший расход бетона до 50 % и стали - до 20 %; повышенные трещиностойкость, плотность и как следствие водонепроницаемостью.

При очевидных преимуществах тонкостенных пространственных конструкций, применение их в строительстве недостаточно. Низкий предел огнестойкости является причиной препятствующей широкому применению пространственных конструкций. В связи с тенденцией к снижению толщины сечения и повышению прочности материала конструкций при увеличении пролета зданий, их огнестойкость снижается. Вместе с тем, с повышением пролета здания убытки при пожаре резко увеличиваются. В практике строительства все чаще к конструкциям предъявляются требования возможности дальнейшего применения после воздействия пожара. За рубежом выполнены исследования, которые показывают экономическую эффективность применения конструкций, обладающих высоким пределом огнестойкости.

Обрушение строительных конструкций является одной из основных причин большого количества человеческих жертв и ущерба при пожарах. Устройство теплозащитных покрытий на пористых заполнителях, таких как вспученный вермикулит и перлит, является одним из наиболее эффективных и рациональных способов повышения предела огнестойкости строительных конструкций. Одновременно с основной огнезащитной функцией, такие покрытия могут улучшить декоративные, акустические, теплозащитные свойства конструкций, что делает

их применение еще более эффективным. Огнезащитные покрытия на основе вермикулита и перлита не лишены недостатков, например, при повышенных температурах во время пожара коэффициент теплопроводности этих материалов значительно возрастает, что негативно влияет на огнестойкость конструкций. Одним из путей устранения недостатков может быть использование огнезащитных составов с применением вулканических горных пород.

В современных условиях для повышения безопасности зданий и сооружений при пожаре необходимо на этапе проектирования уметь оценивать пределы огнестойкости строительных конструкций. Традиционные методы расчетов огнестойкости строительных конструкций имеют такие недостатки как громоздкость и сложность, приближённость и не универсальность. Для эффективного решения задачи по определению пределов огнестойкости строительных конструкций требуется использование методов, учитывающих множество различных факторов, связанных, прежде всего, с изменением характеристик материалов при пожаре, но одновременно требуется автоматизация вычислений, которая возможна при использовании численных методов расчета.

Степень разработанности темы исследований.

Значительных успехов в области исследования армоцемента и армоце-ментных конструкций достигли ученые: Ю.М. Баженов, И.А. Лобанов, И.Н. Ах-вердов, Е.Ф. Лысенко, Г.К. Хайдуков, В.И. Морозов, Б.А. Миронков, С.Н. Пана-рин, Е.Н. Митрофанов, В.С. Стерин, Г.С. Родов, Т.А. Хежев и другие.

Большой вклад в области исследования огнестойкости строительных конструкций и разработке способов повышения предела огнестойкости внесли ученые: В.И. Голованов, Н.Ф. Давыдкин, В.В. Жуков, Ю.А. Кошмаров, А.М. Крутов, Х.П. Культербаев, Д.Р. Маилян, А.Ф. Милованов, С.Н. Панарин, Ю.В. Пуха-ренко, В.А. Пчелинцев, И.Г. Романенков, В.М. Ройтман, В.В. Соломонов, В.Л. Страхов, А.Г. Тамразян, Ю.М. Тихонов, В.С. Федоров, С.В. Федосов, С.Л. Фомин, Т.А. Хежев, Ф.А. Левитес, А.И. Яковлев и др.

Цель работы - исследование напряженно-деформированного состояния

двухслойных армоцементных оболочек и разработка методов их расчета с учетом

6

физической нелинейности материалов в условиях силовых и температурных воздействий при пожаре.

Задачи исследования:

- обосновать эффективность применения вулканических горных пород для получения огнезащитных вермикулитобетонных композитов, используемых в двухслойных армоцементных конструкциях;

- исследовать конструкционные свойства вермикулитобетона и фибро-вермикулитобетона с применением вулканических горных пород для нанесения огнезащитного слоя на строительные конструкции в заводских условиях и на строительной площадке;

- исследовать экспериментальными методами теплотехнические свойства огнезащитных композитов, используемых в двухслойных армоцементных конструкциях, и получить численные значения параметров, необходимых для расчета напряженно-деформированного состояния, обусловленного нестационарными тепловыми потоками;

- разработать программное обеспечение теплотехнического расчета численным методом предела огнестойкости двухслойных армоцементных конструкций при пожаре;

- выполнить экспериментально-теоретические исследования напряженно-деформированного состояния при силовых воздействиях двухслойных армоце-ментных элементов при чистом изгибе;

- разработать методику расчета двухслойных армоцементных оболочек на температурные и силовые воздействия в условиях пожара с учетом физической нелинейности материалов;

- выполнить апробацию разработанной методики на результатах экспериментальных огневых испытаний армоцементных оболочек;

- провести параметрическое исследование влияния величины силовой нагрузки, класса бетона и толщины слоев оболочки на несущую способность конструкции в условиях температурного воздействия пожара.

Объект исследования - армоцементные оболочки двоякой кривизны с огнезащитным слоем из вермикулитобетона.

Предмет исследования - напряжённо-деформированное состояние двухслойных армоцементных оболочек в условиях силовых и температурных воздействий при пожаре.

Научная новизна:

- определены строительно-технические свойства разработанных вермику-литобетонных композитов с применением вулканических горных пород для огнезащитного слоя двухслойных армоцементных конструкций;

- получены зависимости коэффициентов температуропроводности, теплопроводности и теплоемкости вермикулитобетонных композитов в зависимости от температуры;

- разработано программное обеспечение теплотехнического расчета численным методом предела огнестойкости двухслойных армоцементных конструкций при пожаре;

- выполнены экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния двухслойных армоцементных элементов при чистом изгибе и разработана методика их расчета;

- разработана методика расчета двухслойных армоцементных оболочек на температурные и силовые воздействия в условиях пожара с учетом физической нелинейности материалов.

Новизна технических решений подтверждена 2 патентами на изобретения.

Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Расчет двухслойных армоцементных оболочек на силовые и температурные воздействия в условиях пожара».

Практическая значимость. Определены строительно-технические свойства разработанных огнезащитных фибровермикулитобетонных композитов с применением вулканических горных пород для устройства покрытий строительных конструкций с высокими огнезащитными свойствами в заводских условиях и на строительной площадке.

Разработано программное обеспечение теплотехнического расчета предела огнестойкости многослойных армоцементных конструкций.

Получены зависимости коэффициентов температуропроводности, теплопроводности и теплоемкости разработанных композитов для расчета предела огнестойкости многослойных строительных конструкций методом конечных разностей.

Разработан пакет прикладных программ для расчета тонкостенных железобетонных двухслойных конструкций в условиях силовых и температурных воздействий в условиях пожара.

Методология и методы исследования

В качестве методологической основы диссертации применялись общенаучные методы познания; метод идеализации при исследовании напряжённо-деформированного состояния элемента и перехода к расчётной модели; анализ и сравнение теоретических результатов с опытными данными; методы численного моделирования.

Положения, выносимые на защиту:

- научно обоснованные принципы создания огнезащитных вермикулито-бетонных композитов с применением вулканических горных пород для двухслойных армоцементных конструкций;

- результаты экспериментально-теоретических исследований и математические модели строительно-технических свойств огнезащитных композитов с применением вулканических горных пород;

- программное обеспечение теплотехнического расчета предела огнестойкости двухслойных армоцементных конструкций при пожаре численным методом;

- результаты экспериментально-теоретических исследований напряженно-деформированного состояния двухслойных армоцементных элементов при чистом изгибе;

- методика расчета двухслойных армоцементных оболочек на температурные и силовые воздействия в условиях пожара с учетом физической нелинейности материалов;

- результаты апробации разработанной методики на данных экспериментальных огневых испытаний армоцементных оболочек;

- результаты параметрического исследования влияния величины силовой нагрузки, класса бетона и толщины слоев оболочки на несущую способность конструкции в условиях температурного воздействия пожара;

- результаты апробации предложенных огнезащитных композитов и пакета прикладных программ по расчету армоцементных двухслойных конструкций в условиях силовых и температурных воздействий при пожаре.

Достоверность результатов исследований основывается на экспериментальных данных, полученных автором на сертифицированном лабораторном оборудовании с применением стандартных методов исследований и обработки полученных данных; адекватностью полученных математических моделей; хорошей сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Реализация результатов работы. В ООО «Огнезащита» внедрены огнезащитные плиты и штукатурки из фибровермикулитобетона с применением вулканической пемзы и пепла.

Результаты исследований и разработанный пакет прикладных программ по расчету тонкостенных железобетонных двухслойных конструкций в условиях силовых и температурных воздействий при пожаре внедрены в практику проектирования в ООО «Севкавнипиагропром».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях: У-ой Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективные инновационные проекты молодых ученых» (Нальчик, КБГУ, 2015); У1-ой Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективные инновационные проекты молодых ученых» (Нальчик, КБГУ, 2016);

10

Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «ПЕРСПЕКТИВА - 2016» (Нальчик, КБГУ, 2016); VII-ой Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективные инновационные проекты молодых ученых» (Нальчик, КБГУ, 2017); Международной научно-технической конференции IEEE-2018 «Менеджмент качества, транспортная и информационная безопасность, информационные технологии» (Санкт-Петербург, Репино, 2018); Международной научно-практической конференции «Прорывное развитие экономики России: условия, инструменты, эффекты» (Нальчик, КБГУ, 2018); Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «ПЕРСПЕКТИВА - 2018» (Нальчик, КБГУ,

2018); I-ой Международной научно-технической конференции «Строительство и архитектура: теория и практика инновационного развития» (CATPID 2018) (Нальчик, КБГУ, 2018); II-ом Международном симпозиуме «Инженерные науки и науки о Земле: прикладные и фундаментальные исследования» (Грозный, КНИИ РАН, 2019); Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «ПЕРСПЕКТИВА - 2019» (Нальчик, КБГУ, 2019); II-ой Международной научно-технической конференции «Строительство и архитектура: теория и практика инновационного развития» (CATPID 2019) (Кисловодск,

2019); Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «ПЕРСПЕКТИВА - 2020» (Нальчик, КБГУ, 2020); III-ей Международной научно-технической конференции «Строительство и архитектура: теория и практика инновационного развития» (CATPID 2020) (Нальчик, КБГУ, 2020).

Публикации. Результаты и основные положения диссертации опубликованы в 23 работах, в том числе в изданиях из перечня ВАК РФ опубликованы 5 статей, в изданиях, входящих в международную реферативную базу данных и систему цитирования Scopus 6 статей и Web of Science - 3 статьи, получены 2 патента на изобретения и свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав с выводами по каждой, заключения, списка использованных источников из 158 наименований и приложений. Изложена на 177 страницах, включая 44 рисунка, 38 таблиц.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Огнестойкость армоцементных и тонкостенных железобетонных

конструкций

Исследования, проектные разработки и опыт строительства свидетельствуют о том, что армоцементные конструкции могут эффективно использоваться в гражданской, промышленной, сельскохозяйственной, дорожной и других областях строительства [54]. Армоцементные конструкции могут выполнять как несущие, так и ограждающие функции. Их использование дает возможность сэкономить до 40 % бетона [71]. Приведенная толщина бетона в проектируемых и произведенных армоцементных конструкциях составляет от 4 до 6 см, а в железобетонных пространственных конструкциях от 7 до 10 см. В сравнении с железобетонными конструкциями, с увеличением пролета вес армоцементных конструкций возрастает в меньшей степени. Это справедливо в отношении всех большепролетных зданий, в которых отсутствуют промежуточные опоры.

Использование в качестве подвесных потолков армоцементных панелей по сравнению с железобетонными оказывается эффективнее, так как в два раза уменьшает вес конструкций потолка, а также значительно снижает расход арматуры и бетона. Это значительно снижает вес основных несущих конструкций и дает возможность увеличить их шаг. Все это ведет к снижению стоимости здания и уменьшению трудозатрат.

В процессе строительства метрополитенов, при применении армоцемент-ных оболочек в качестве водозащитных зонтов, наблюдаются экономия материалов, снижение стоимости и трудозатрат. Перспективным направлением является применение армоцемента в качестве перегородок зданий производственного назначения, такие конструкции легкие в монтаже и при демонтаже, тем самым дают возможность использовать их многократно. Также эффективной областью применения армоцементных конструкций является их использование в транспортерных галереях, при строительстве мостов с небольшими пролетами.

В районах, где отсутствует крупный заполнитель, но имеется песок, экономически выгодно применение армоцементных конструкций [69].

При значимых успехах в создании пространственных армоцементных конструкций, их применение от объемов строительства пока еще незначительно, где их использование было бы эффективно и целесообразно. Низкая огнестойкость является одной из причин, которая препятствует широкому применению армоцементных пространственных конструкций.

Огнестойкость строительных конструкций характеризуется тремя предельными состояниями [86]:

1) несущей способностью ^);

2) теплоизолирующей способностью (I);

3) целостностью (Е).

Известно, что при изгибе в железобетонных конструкциях, когда при пожаре температура растянутой арматурой достигает критической, как правило, происходит потеря несущей способности. Коэффициенты условия работы при нагреве арматуры у^, используемые при расчете на огнестойкость представлены в таблице 1.1 [62, 68].

Таблица 1.1 - Значения коэффициентов условия работы арматуры yst

Класс арматуры Значение коэффициентов условия работы арматуры у ^ при ее нагреве до температуры, °С

20 200 300 400 500 600 700 800

А240, А300, А400 1 1 1 0,85 0,6 0,37 0,22 од

А500 1 1 0,9 0,7 0,5 0,3 0,2 0,1

А540, А600, А800, А1000 1 1 0,96 0,8 0,55 0,3 0,12 0,08

В500, Вр1200, Вр 1500, К1500 1 1 0,9 0,65 0,35 0,15 0,05 0,02

В железобетонных конструкциях, испытывающих сжатие, исчерпание несущей способности происходит из-за уменьшения исходной прочности бетона.

Так призменная прочность тяжелого бетона при t=300 оС падает на 20 %, а при 500 оС - на 40 % и при 700 оС - на 75 % [75].

Основным способом определения предела огнестойкости железобетонных конструкций по потере ею целостности, в виду отсутствия в настоящее время расчетных методов, являются натурные испытания в условиях пожара.

Для тонкостенных железобетонных конструкций существует высокая вероятность хрупкого разрушения при пожаре под действием высоких температур, такое разрушение конструкций возникает вследствие потери устойчивости [74].

Впервые вопрос натурных испытаний армоцементных конструкций в огневых камерах начали изучать в ЛенЗНИИЭП еще в 1963 г. [87]. Целью испытаний являлось изучение огнестойкости армоцементного волнистого свода пролетом 36 м, утепленного снизу фибролитом (рис. 1.1). Параллельно исследовались свойства теплоизоляционного материала и его сопротивляемость возгоранию. Исследованию подвергались три сборных элемента открытого трапецеидального сечения в соответствии с конструктивным решением свода. Толщина стенок сборных элементов составляла 15 мм.

Рисунок 1.1 - Схема расположения термопар по толщине армоцементного элемента

1 - металлический кляммер;

2 - армоцемент;

3 - фибролит р = 300 кг/м3;

4 - штукатурка шамотная;

5 - горячие спаи термопар в латунных пакетах

Элементы свода были изготовлены методом виброформования с использованием скользящего виброштампа. Опорная часть свода представляла собой железобетонную балку, являющуюся составной частью огневой камеры. Распор, возникающий в арке, воспринимался затяжкой, которая, для исключения ее влияния на результаты испытания, была вынесена за пределы камеры и непосредственному воздействию огня не подвергалась.

Для получения информации о температуре на поверхности армоцемент-ного элемента, а также на поверхности фибролита были установлены платино-родий-платиновые термопары, а на участках с ожидаемой температурой не выше 900°С - хромель-алюминиевые или хромель-копелевые термопары (рис. 1.1). Температурный режим в огневой камере поддерживался в соответствии с режимом, определяемым стандартной кривой «температура - время».

До начала огневых испытаний армоцементный свод был загружен равномерно распределенной нормативной нагрузкой, величина которой определялась из условия равенства напряжений в своде и реальной конструкции. Деформированное состояние конструкции фиксировалось прогибомерами ПАО-6, установленными в пяти сечениях по пролету.

Предельное состояние конструкции по огнестойкости, в том числе и армо-цементной, оценивается ее сопротивляемостью воздействию огня до момента потери несущей способности и устойчивости, образования сквозных трещин или достижения на противоположной от огня поверхности температуры 150 °С. По деформативности предел огнестойкости конструкции характеризует величину необратимого прогиба, равного 0,01 пролета. При воздействии температуры конструкция претерпевает определенные изменения, которые сопровождаются дополнительными прогибами, возникающими вследствие изменений физико-механических свойств материала (необратимые прогибы), а также из-за перепада температуры по высоте сечения элемента (обратимые прогибы).

При испытании температурный режим был близок к показателям кривой «температура - время» при стандартном температурном режиме пожара. Спустя 35 мин с начала испытания шамотная штукатурка начала отслаиваться от фибролита вследствие сгорания контактного слоя фибролита под штукатурным слоем. Максимальная температура, зафиксированная термопарами, составила 550 °С. К 95-й минуте шамотная штукатурка полностью отслоилась от фибролита. Температура к этому моменту была 745 °С. Максимальная температура фибролита на 180-й минуте достигла 945 °С, а с противоположной стороны (контактный слой

фибролит - армоцемент) 94 °С. Практически из-за незначительной толщины защитного слоя, последнюю можно принять за температуру арматуры. Обычные строительные стали при температурах до 300 °С не меняют своих механических свойств. Поэтому температура арматуры, равная 94 °С, не вызывает опасных изменений конструкций.

Освидетельствование конструкции после испытаний показало, что несущая способность ее не нарушена. В результате воздействия высоких температур на поверхности появились новые трещины с шириной раскрытия до 0,2 мм. Фибролитовый утеплитель претерпел значительные изменения - в нем образовались слой золы и пепла толщиной 40-50 мм, обуглившийся слой толщиной 20-30 мм; сохранившийся слой составил всего лишь 10-15 мм. Необратимый прогиб составил 1/570 пролета.

Кроме армоцементной сводчатой конструкции, в ЛенЗНИИЭП проводились испытания фрагмента жилого дома [54], собранного из четырех блок-комнат (рис. 1.2). Каждая из них состояла из несущей керамзитобетонной ребристой плиты перекрытия, четырех железобетонных стоек, расположенных по углам плиты, армоцементной плиты покрытия и четырех стеновых панелей, три из которых являлись элементами армоцементного блока, а одна - железобетонной трехслойной.

Рисунок 1.2 - Общий вид фрагмента жилого дома из четырех блок-комнат 1 - армоцементный колпак, образующий три стенки и потолок; 2 - навесная наружная стеновая панель; 3 - железобетонные стойки;

4 - вертикальный стык без заполнения; 5 - вертикальный стык с заполнителем из керамзитобетона; 6 - двойное остекление; 7 - одинарное остекление; 8 - блок-комната, подвергнутая воздействию огня

Керамзитобетонная ребристая плита перекрытия изготавливалась из бетона средней плотностью р = 1600 кг/м3, стойки - из тяжелого бетона с р = 2500

кг/м3, армоцементные оболочки покрытия и стен - из мелкозернистого бетона с

17

р = 2000 кг/м3.

Армирование элементов производилось двумя сетками с ячейками 200^200 мм из проволоки d=3 мм класса В-1 и тканой сеткой №2 8-07 (ГОСТ 382682). Оболочка представляла собой складчатый настил с высотой сечения 110 мм. К нижней поверхности настила покрытия блок-комнат прикреплялась сухая штукатурка. Наружная стеновая панель выполнена в трехслойном варианте, средний из которых, фибролитовый, заключен в бетонную оболочку толщиной 20 мм. При сборке блок-комнат образующиеся пустоты между продольными армоце-ментными стенами толщиной 100 мм с одной стороны заполнялись керамзито-бетоном, а с другой были оставлены незаполненными.

Испытания начинались с загружения кирпичом перекрытия нижней средней и верхней блок-комнат нормативной пробной нагрузкой qн=150 кгс/м2 и стоек второго этажа фундаментными блоками, уложенными на металлические поддоны. Пожар осуществлялся в нижней средней блок-комнате. Для обеспечения требуемых условий горения дверь этой комнаты была закрыта и защищена от воздействия огня гипсоволокнистой плитой. На слой кирпича блок-комнаты укладывались деревянные бруски размером 80х10х5 см. Для поджога их использовалась древесная стружка, пропитанная керосином. После испытания блок-комнаты охлаждались водой. Температуры измерялись хромель-алюминиевыми термопарами, подключенными через 10 точечных переключателей к гальванометру МС-08. Термопары, измерявшие температуру в объеме помещения, плотно заделывались в конструкции перекрытия.

По огневому воздействию на конструктивные элементы данное испытание эквивалентно стандартному испытанию конструкций на огнестойкость в течение 1 ч. Температура на необогреваемой поверхности ограждающих конструкций не превышала 90 °С. Несущие конструкции фрагмента дома после испытаний не потеряли устойчивости. Ограждающие конструкции имели значительные повреждения, однако признаков потери огнестойкости отмечено не было.

В соответствии с [16] предел огнестойкости армоцементных покрытий толщиной 2 см, незащищенных снизу, достигает 36 мин. Авторами не приводятся

18

толщина защитного слоя бетона, характер армирования, коэффициент запаса по несущей способности, форма покрытия, от которых зависит предел огнестойкости конструкции.

Таким образом, армоцементные конструкции и железобетонные конструкции толщиной до 80 мм не отвечают требованиям СП 112.13330.2011 и не могут быть использованы для зданий I и II степени огнестойкости. В исследовании [78] были проведены натурные испытания по оценке огнестойкости армоцементных плит толщиной 20 мм. Образцы размером 60*50 см армировались 2 слоями тканой сетки №8-07 (ГОСТ 3826-82) и стержнями d= 7 мм (В-1). Тканые стальные сетки устанавливались на расстоянии 4 ± 2 мм от наружной поверхности образца, а стержневая - на расстоянии - 8 мм, равновесная влажность бетона в момент испытания составляла 4 %. По результатам испытаний армоцементных плит толщиной 20 мм предел огнестойкости составлял 13 мин по признаку прогрева необогреваемой поверхности в среднем на 160 оС и 30 мин по прогреву стержневой арматуры до 500 оС.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Журтов Артур Владимирович, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙЛИТЕРАТУРЫ

1. Агаев, В. Н. Исследование устойчивости прямоугольной в плане оболочки в условиях линейного распределения температуры / В. Н. Агаев [и др.] [Текст] / В.Н. Агаев // Теоретическая и прикладная механика : международный научно-технический сборник. - 2018. - Вып. 33. - С. 243-248.

2. Айдемиров, К. Р. Задача нестационарной термопрочности оболочки [Текст] / К. Р. Айдемиров // Современные строительные материалы, технологии и конструкции. - Грозный, 2015. - С. 436-443.

3. Алибаев, К. Ф., Касымбеков С. К. Покрытия «Экран» [Текст] / К. Ф. Алибаев, С. К. Касымбеков // Пожарное дело. - 1976. - № 7. - С. 29.

4. Ахтямов, Р. Я. «Вермивол» - новое огнезащитное покрытие на основе вспученного вермикулита [Текст] / Р. Я. Ахтямов // Строительные материалы. -2002. - № 6. - С. 6-7.

5. Баженов, В. Л. Расчет конструкций на тепловые воздействия [Текст] / В. Л. Баженов, И. И. Гольденблат, Н. Л. Николаенко, А. М. Синюков. - М.: Машиностроение, 1969. - 600 с.

6. Бате, К. Численные методы анализа и метод конечных элементов [Текст] / К. Бате, Р. Вилсон. - М.: Стройиздат, 1982. - 448 с.

7. Бахвалов, К. С. Численные методы [Текст] / К. С. Бахвалов - М.: Наука, 1975. - 632 с.

8. Бахвалов, Н. С. Численные методы [Текст] / Н. С. Бахвалов, Н. П. Жидков, Г. М. Кобельков. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000. - 624 с.

9. Белов, В. В. О направлениях развития методов оценки огнестойкости железобетонных конструкций [Текст] / В. В. Белов, К. В. Семенов, И. А. Ренев //Инженерно-строительный журнал. 2010. № 6 (16). - С. 58-61.

10. Белов, В. В. Огнестойкость железобетонных конструкций: модели и методы расчета [Текст] / В. В. Белов, К. В. Семенов, И. А. Ренев // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2010. № 6. - С. 58.

11. Белостоцкий, А. М. Численное моделирование нестационарных полей температур в строительных конструкциях при пожарах [Текст] /

А. М. Белостоцкий, С. И. Дубинский, С. В. Щербина // International Journalfor Computational Civiland Structural Engineering. - 2012. - № 3. - С. 65-80.

12. Беперджи, П. Методы граничных элементов в прикладных науках [Текст] / П. Беперджи, Р. Баттерфилд. - М.: Мир, 1984. - 494 с.

13. Био, М. Вариационные принципы в теории теплообмена [Текст] / М. Био. - М.: Энергия, 1975. - 209 с.

14. Биргер, И. А. Термопрочность деталей машин [Текст] /, И. А. Биргер, Б. Ф. Шерр, И. В. Демьянушко [и др.]. - М.: Машиностроение, 1975. - 455 с.

15. Боли, В. Теория температурных напряжений [Текст] / Боли, В., Уэйнер Дж.. - М.: Мир, 1964. - 517 с.

16. Бушев, З. П. Огнестойкость зданий [Текст] / З. П. Бушев, В. А. Пчелин-цев, B. C. Федоренко, А. И. Яковлев. - М.: Стройиздат, 1970. - 260 с.

17. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы [Текст] / Р. Галлагер.

- М.: Мир, 1984. - 428 с.

18. Гапонова, Л. В. Исследование огнестойкости плиты архитектурно-строительной системы Монофант [Текст] / Л. В. Гапонова, П. А. Резник // Кому-нальне господарство мют. Серiя : Техшчш науки та архггектура. - 2017. - №2 135.

- С. 18-22.

19. Гаращенко, А. Н. Обеспечение требуемых показателей пожаробезопас-ности конструкций из полимерных композиционных материалов с помощью огнезащиты [Текст] / А. Н. Гаращенко, В. П. Рудзинский, В. О. Каледин // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2013. - № 8 (145). - С. 143-149.

20. Гаращенко, А. Н. Огнезащита конструкций из полимерных композитов и оценка ее эффективности [Текст] / А. Н. Гаращенко, А. В. Суханов, Н. А. Гара-щенко, В. П. Рудзинский, С. С. Мараховский // Пожаровзрывобезопасность. -2009. - № 5. - С. 15-24.

21. Гедеонов, П. П. Цементно-вермикулитовые штукатурные растворы для жилых и общественных зданий [Текст] / П. П. Гедеонов, B.C. Спирина // Строительные материалы на основе вермикулита, шлаков и зол: сб. трудов УралНИ-ИСтромпроект. - Челябинск, 1975. - С. 24-30.

22. Гейтвуд, Б. Е. Температурные напряжения [Текст] / Б. Е. Гейтвуд. - М. : Издательство иностранной литературы, 1959. - 349 с.

23. Гениев, Г. А. Теория пластичности бетона и железобетона [Текст] / Г. А. Гениев, В. Н. Киссюк, Г. А. Тюпин. - М.: Стройиздат, 1974. - 316 с.

24. Годунов, С. К. Разностные схемы (введение в теорию) [Текст] / С. К. Годунов, В. С. Рябенький. - М.: Наука, 1977. - 440 с.

25. Голованов, В. И. Исследования огнестойкости бетонных конструкций со стальной и композитной арматурой [Текст] / В. И Голованов, В. В. Павлов, А. В. Пехотиков, А. Г. Нежинская, А. В. Булгаков // Актуальные проблемы пожарной безопасности. тезисы докладов XXX Международной научно-практической конференции. 2018. С. 377-380.

26. Голованов, В. И. Огнестойкость большепролетных железобетонных балок при огневом воздействии [Текст] / В. И Голованов, В. В. Павлов, А. В. Пехотиков, А. Г. Нежинская, А. В. Булгаков // Актуальные проблемы пожарной безопасности. тезисы докладов XXX Международной научно-практической конференции. 2018. С. 381-386.

27. Голованов, В. И. Расчетные методики оценки огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций [Текст] / В. И Голованов, А. В. Пехо-тиков, В. В. Павлов, И. Р. Хасанов // Актуальные проблемы пожарной безопасности. тезисы докладов XXX Международной научно-практической конференции. 2018. С. 359-361.

28. Голованов, В. И. Стандартизация и внедрение расчетных методов в области огнезащиты несущих стальных конструкций [Текст] / В. И Голованов, В. В. Павлов, А. В. Пехотиков, Д. Г. Пронин // Актуальные проблемы пожарной безопасности. материалы XXXI Международной научно-практической конференции. 2019. С. 26-29.

29. Гравит, М. В. Анализ европейских и российских нормативных документов, содержащих требования к методам испытаний на огнестойкость строительных конструкций [Текст] / М. В. Гравит, Ю. Н. Дмитриева // Материалы

XXIV Международной научно-практической конференции по проблемам пожарной безопасности, посвященной 75-летию создания института: тез. докл. - Ч. 1. - М.: ФБГУ ВНИИПО, 2012. - С. 342-346.

30. Гугучкина, М. Ю. Огне- и теплозащитные сухие строительные смеси и изделия на гипсовом вяжущем [Текст]: автореф. дисс. ... канд. техн. наук / М. Ю. Гугучкина. - СПб., 2013. - 23 с.

31. Давидюк, А. Н. Легкие конструкционно-теплоизоляционные бетоны на стекловидных пористых заполнителях [Текст] / А. Н. Давидюк. - М.: Красная звезда, 2008. - 208 с.

32. Давыдкин, Н. Ф. Анализ методик расчёта огнестойкости железобетонных конструкций [Текст] / Н. Ф. Давыдкин, В. Л. Страхов, A. M. Бутко // Вопросы строительной механики, пожаробезопасности конструкций и расчет гидротехнических сооружений. Сборник научных трудов. - М.: Изд. МГУП, 2003. - C. 91100.

33. Давыдкин, Н. Ф. Огнестойкость конструкций подземных сооружений [Текст] / Н. Ф. Давыдкин, В. Л. Страхов / под ред. И. Я. Дормана. - М.: Информационно-издательский центр «ТИМР», 1998. - 296 с.

34. Дубенецкий, К. Н. Вермикулит [Текст] / К. Н. Дубенецкий, А. П. По-жнин. - Л.: Стройиздат, 1971. - 175 с.

35. Дубенецкий, К. Н. Новый изоляционный материал [Текст] / К. Н. Дубе-нецкий, А. П. Пожнин, Ю. М. Тихонов // Пожарное дело. - 1967. - № 6. - С. 3031.

36. Дудник, А. Е. Плоскаяосесимметричнаязадачатермовязкоупруго-стидляполимерногоцилиндра [Текст] / А. Е. Дудник, А. С. Чепурненко, Н. И. Никора // Инженерный вестник Дона. - 2015. - № 1-2. - URL: http ://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015/2816.

37. Жаворонков, П. З. Подвесные потолки как средство повышения пределов огнестойкости покрытий и перекрытий [Текст] / П. З. Жаворонков // Пути повышения огнестойкости строительных материалов и конструкций : материалы семинара МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского. - М., 1982. - С. 76-81.

38. Жуков, В. В. Моделирование процесса разрушения влажного бетона при нестационарном нагреве [Текст] / В. В. Жуков // Бетон и железобетон. 1981. № 9. С. 36-37.

39. Загоруйко, Т. В. Бетон повышенной термостойкости для огнестойких железобетонных изделий [Текст]: дисс. ... канд. техн. наук / Т. В. Загоруйко. -Воронеж, 2015. - 163 с.

40. Зайцев, А. М. Методика расчета прогрева огнезащищенных стальных конструкций в условиях воздействия экстремального температурного режима пожара [Текст] / А. М. Зайцев // Пожаровзрывобезопасность. - 2006. - Т. 15, № 6. - С. 15-21.

41. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике [Текст] / О. Зенкевич. - М.: Мир, 1975. - 541 с.

42. Ильин, Н. А. Последствия огневого воздействия на железобетонные конструкции [Текст] / Н. А. Ильин. М.: Стройиздат, 1979. - 128 с.

43. Инструкция по применению огнезащитного вспучивающегося покрытия ВПМ-2 [Текст]. - М.: ВНИИПО, 1976.

44. Инструкция по составам, изготовлению и технологии устройства вспучивающихся огнестойких покрытий на основе вермикулита для огнезащиты строительных металлических конструкций [Текст]. - Челябинск : УралНИ-ИСтромпроект, 1978. - 21 с.

45. Калиткин, Н. Н. Численные методы [Текст] / Н. Н. Калиткин. - М.: Наука, 1978. - 512 с.

46. Карслоу, Г. Теплопроводность твёрдых тел [Текст] / Г. Карслоу, Д. Егер. - М.: Наука, 1964. - 487 с.

47. Коваленко, А. Д. Основы термоупругости [Текст] / А. Д. Коваленко. -Киев: Наукова думка, 1970. - 304 с.

48. Кожевников, А. Е. Прогрессивные технологии огнезащиты - надежное предотвращение пожаров [Текст] / А. Е. Кожевников // Строительные материалы. - 2002. - № 6. - С. 8-9.

49. Кошмаров, Ю. А. Новые методы расчета огнестойкости и огнезащиты современных зданий и сооружений (о программных комплексах Н.Ф. Давыд-кина, В.Л. Страхова) [Текст] / Ю. А. Кошмаров // Пожарная безопасность. -2002. - № 2. - С. 91-98.

50. Кошмаров, Ю. А., Башкирцев М. П. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле [Текст] / Ю. А. Кошмаров, М. П. Башкирцев. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1987. - 444 с.

51. Левитский, В. Е. Диаграмма термомеханического состояния лёгкого бетона при сжатии [Текст] / В. Е. Левитский // Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий: Труды вторых академич. чтений. - Орёл: ОрёлГТУ, 2003. - С. 223-226.

52. Левитский, В. Е. Диаграммный метод решения статической задачи расчета огнестойкости железобетонных конструкций [Текст]: Дис. ... канд. техн. наук / В. Е. Левитский. - М., 2006. - 216 с.

53. Лыков, А. В. Теория теплопроводности [Текст] / А. В. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967. -599 с.

54. Лысенко, Е. Ф. Армоцементные конструкции [Текст] / Е. Ф. Лысенко. - Киев : Вища школа, 1981. - 191 с.

55. Майзель, И. А. Жароупорный теплоизоляционный перлитобетон [Текст] /И. А. Майзель, М. Ф. Сухарев. - М.: Стройиздат, 1965. - 127 с.

56. Макагонов, В. А. Совершенствование методов расчета огнестойкости строительных конструкций [Текст] / В. А. Макагонов, С. А. Эсаулов // Пути повышения огнестойкости строительных материалов и конструкций: материалы семинара МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского. - М., 1982. - С. 60-63.

57. Махалов, И. С. Огнезащиту стальных строительных конструкций - на новый технический уровень [Текст] / И. С. Махалов, В. С. Сорин // Промышленное строительство. - 1980. - № 3. - С. 28-30.

58. Мелан, Э. Термоупругие напряжения, вызываемые стационарными температурными полями [Текст] / Э. Мелан, Г. Паркус. - М.: Физматгиз, 1957. -167 с.

59. Метод конечных элементов в механике твердых тел [Текст] / под ред. А. С. Сахарова и И. Альтенбаха. - Киев: Вищашк.; Лейпциг : ФЕБ Фахбухферлаг, 1982. - 480 с.

60. Милованов, А. Ф. Железобетонные температуростойкие конструкции [Текст] / А. Ф. Милованов. - М., 2005. - 234 с.

61. Милованов, А. Ф. Огнесохранность железобетонных конструкций после пожара [Текст] / А. Ф. Милованов. - М., 2005. - 122 с.

62. Милованов, А. Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций [Текст] / А. Ф. Милованов. - М.: Стройиздат, 1986. - 225 с.

63. Милованов, А. Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций [Текст] / А. Ф. Милованов. - М.: Стройиздат, 1986. - 224 с.

64. Милованов, А. Ф. Огнестойкость изгибаемых предварительно напряженных железобетонных элементов при потере прочности от поперечной силы [Текст] / А. Ф. Милованов, А. И. Яковлев // Огнестойкость строительных конструкций. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1979. - Вып. 7. - С. 36-49.

65. Милованов, А. Ф. Расчёт жаростойкости железобетонных конструкций [Текст] / А. Ф. Милованов. - М.: Стройиздат, 1979. - 232 с.

66. Милованов, А. Ф. Расчет железобетонных конструкций на воздействие температуры [Текст] / А. Ф. Милованов, X. У. Камбаров. - Ташкент: Укитувчи, 1994. - 360 с.

67. Милованов, А. Ф. Стойкость железобетонных конструкций при пожаре [Текст] / А. Ф. Милованов. -М.: Стройиздат, 1998. - 304 с.

68. Милованов, А.Ф. Расчет жаростойких железобетонных конструкций [Текст] / А. Ф. Милованов. - М.: Стройиздат, 1975. - 232 с.

69. Митрофанов, Е. Н. Армоцемент [Текст] / Е. Н. Митрофанов. - Л., 1973. - 208 с.

70. Мкртычев, О. В. Расчет железобетонного здания на температурное воздействие [Текст] / О. В. Мкртычев, Д. С. Сидоров // Вестник МГСУ. - 2012. -№ 5.

71. Морозов, А. П. О ведущей роли ЛенЗНИИЭПа в деле внедрения пространственных конструкций в жилищно-гражданском строительстве [Текст] / А. П. Морозов // Исследование тонкостенных пространственных конструкций и технология их изготовления: сб. тр. ЛенЗНИИЭП. - Л.,1980. С. 5-10. 2

72. Морозов, В. И. Подход к разработке алгоритмического обеспечения оценки пожарной опасности объектов на стадии их проектирования [Текст] / В. И. Морозов, В. А. Солонько // Промышленное и гражданское строительство. 2007. № 2. - С. 58.

73. Некрасов, К. Д. Легкие жаростойкие бетоны на пористых заполнителях [Текст] /К. Д. Некрасов, М. Г. Масленникова. - М.: Стройиздат, 1982. - 152 с.

74. Некрасов, К. Д. Рекомендации по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре [Текст] / К. Д. Некрасов, В. В. Жуков, В. Ф. Гуляева. - М.: Стройиздат, 1981. - 21 с.

75. Некрасов, К. Д. Тяжелый бетон в условиях повышенных температур [Текст] / К. Д. Некрасов, В. В. Жуков, В. Ф. Гуляева. М. : Стройиздат, 1972. - 128 с.

76. Новацкий, В. Вопросы термоупругости [Текст] / В. Новацкий. - М.: Издательство АН СССР, 1962. - 360 с.

77. Панарин, С. Н. Армоцементные конструкции повышенной огнестойкости [Текст] : наглядное пособие / С. Н. Панарин, Т. А. Хежев - Л. : ЛДНТП, 1982. - 23 с.

78. Панарин, С. Н. Огнестойкость армоцемента с огнезащитным слоем на основе вспученного вермикулита [Текст] / С. Н. Панарин, Т. А. Хежев, В. И. Сомов // Пути повышения огнестойкости строительных материалов и конструкций : материалы семинара МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского. - М., 1982. - С. 98 - 101.

79. Паркус, Г. Неустановившиеся температурные напряжения [Текст] / Г. М. Паркус: Физматгиз, 1963. - 252 с.

80. Подстригач, Я. С. Коляно Ю. М. Неустановившиеся температурные поля и напряжения в тонких пластинах [Текст] / Я. С. Подстригач, Ю. М. Коляно.

- Киев: Наукова думка, 1972. - 308 с.

81. Подстригач, Я. С. Неустановившиеся температурные поля и напряжения в тонких пластинах [Текст] / Я. С. Подстригач, Ю. М. Коляно. - Киев: Наукова думка, 1972. - 308 с.

82. Подстригач, Я. С. Обобщённая термомеханика [Текст] / Я. С. Подстригач, Ю. М. Коляно. - Киев: Наукова думка, 1976. - 310 с.

83. Подстригач, Я. С. Термоупругие задачи для оболочек и пластин с низкой сдвиговой жёсткостью [Текст] / Я. С. Подстригач, Б. Л. Пелех // Тепловые напряжения в элементах конструкций. - 1970. - Вып. 10. - С. 17-23.

84. Подстригач, Я. С. Термоупругость тел при переменных коэффициентах теплоотдачи [Текст] / Я. С. Подстригач, Ю. М. Коляно [и др.]. - Киев: Наукова думка, 1977. - 158 с.

85. Подстригач, Я. С. Термоупругость тонких оболочек [Текст] / Я. С Подстригач. Р. И. Швец. - Киев: Наукова думка, 1978. - 344 с.

86. Пожарная безопасность зданий и сооружений [Текст]. - СНиП 21-0197*. - М.: ГУП ЦПП, 2002. - 21 с.

87. Попов, П. И. Экспериментальные исследования огнестойкости армоце-ментного волнистого свода [Текст] / П. И. Попов, Чекель Т. В. // Армоцементные конструкции в строительстве. - Л., 1963. - С. 143-156.

88. Противопожарные нормы строительного проектирования. Метод испытания строительных конструкций на огнестойкость [Текст]: Стандарт СЭВ 10078. - М., 1979. - 11 с.

89. Ройтман, В. М. Возникновение и развитие теории стойкости конструкций и зданий при комбинированных особых воздействиях с участием пожара [Текст] / В. М. Ройтман // Промышленное и гражданское строительство. - 2010.

- № 10. - С. 7-10.

90. Ройтман, В. М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий [Текст] / В. М. Ройтман; Моск. гос.

строит. ун-т, Ин-т инж. безопасности в стр-ве. - М.: Ассоц. "Пожарная безопасность и наука", 2001. - 382 с.

91. Ройтман, В. М. Особенности оценки стойкости зданий и сооружений из железобетонных конструкций при комбинированных особых воздействиях с участием пожара [Текст] / В. М. Ройтман, Д. Н. Приступюк // Пожаровзрывобез-опасность. 2010. Т. 19. № 7. С. 29-38.

92. Ройтман, В. М. Особенности проектирования огнестойкости конструкций и зданий при комбинированных особых воздействиях с участием пожара [Текст] / В. М. Ройтман // Пожаровзрывобезопасность. 2013. Т. 22. № 7. -С. 47-54.

93. Ройтман, В. М. Оценка огнестойкости строительных конструкций на основе кинетических представлений о поведении материалов в условиях пожара [Текст]: Дис. ... д-ра техн. наук. / В. М. Ройтман -М., 1985. - 412 с.

94. Романенков, И. Г. Огнезащита строительных конструкций [Текст] / И. Г. Романенков, Ф. А. Левитес. - М.: Стройиздат, 1991. - 268 с.

95. Романенков, И. Г. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов [Текст] / И. Г. Романенков, В. Н. Зигерн-Корн. - М.: Стройиздат, 1984. - 240 с.

96. Романенков, И. Г. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов [Текст] / И. Г. Романенков, В. Н. Зигерн-Корн. - М.: Стройиздат, 1991. - 320 с.

97. Рудзинский, В. П. Теплотехнические расчеты двухмерных температурных полей в конструкциях из полимерных композитов со вспучивающимся огнезащитным покрытием [Текст] / В. П. Рудзинский, А. Н. Гаращенко, Н. А. Га-ращенко // Пожаровзрывобезопасность. - 2013. - Т. 22, № 8. - С. 42-47.

98. Руководство по выполнению огнезащитных и теплоизоляционных штукатурок механизированным способом [Текст]. - М.: Стройиздат, 1977. - 46 с.

99. Руководство по составам и применению теплоизоляционных и огнестойких перлитовых штукатурок [Текст]. - М.: Стройиздат,1975. - 15 с.

100. Рухоллах, Н. Огнестойкость монолитных каркасных зданий с учетом пространственной работы [Текст] / Н. Рухоллах // Современные наукоемкие технологии. - 2011. - № 1. - С. 21-24.

101. Самарский, А. А. Введение в теорию разностных схем [Текст] / А. А. Самарский. - М.: Наука, 1971. - 552 с.

102. Самарский, А. А. Устойчивость разностных схем [Текст] / А. А. Самарский, А. В. Гулин. - М.: Наука, 1973. - 416 с.

103. Соломонов, В. В. Обеспечение огнестойкости и огнесохранности при проектировании монолитных железобетонных перекрытий высотных зданий [Текст] / В. В. Соломонов, И. С. Кузнецова // Пожарная безопасность в строительстве. 2011. № 1. - С. 32-34.

104. Соломонов, В. В. Огнестойкость и огнесохранность зданий и сооружений [Текст] / А. Ф. Милованов, В. В. Соломонов, И. С. Кузнецова // Промышленное и гражданское строительство. 2002. № 9. - С. 39-40.

105. Соломонов, В. В. Экспертиза зданий после пожара с использованием метода научного прогнозирования [Текст] / В. В. Соломонов, И. С. Кузнецова // Бетон и железобетон. 1998. № 1. - С. 23-24.

106. Страхов, В. Л. Методика и сертифицированные программные комплексы для расчетов огнестойкости железобетонных строительных конструкций [Текст] / В. Л. Страхов, Н. Ф. Давыдкин, В. О. Каледин // Пожарная безопасность в строительстве. 2010. № 6. - С. 36-42.

107. Страхов, В. Л. Огнезащита строительных конструкций [Текст] / В. Л. Страхов, А. М. Крутов, И. Ф. Давыдкин / под ред. Ю. А. Кошмарова. - М.: ТИМР, 2000. - 433 с.

108. Страхов, В. Л. Огнезащита строительных конструкций [Текст] / В. Л. Страхов, А. М. Крутое, Н. Ф. Давыдкин / под ред. Ю.А. Кошмарова. - М.: Информационно-издательский центр «ТИМР», 2000. - 433 с.

109. Страхов, В. Л. Огнезащита строительных конструкций: современные средства и методы оптимального проектирования [Текст] / В. Л. Страхов, А. Н. Гаращенко // Строительные материалы. - 2002. - № 6. - С. 2-5.

110. Тамразян, А. Г. К влиянию ограниченных температурных деформаций железобетонных изгибаемых элементов на живучесть зданий и сооружений [Текст] / А. Г. Тамразян, Н. В. Клюева // Промышленное и гражданское строительство. - 2012. - № 12. - С. 49-51.

111. Тамразян, А. Г. К оценке надежности железобетонных плоских безбалочных плит перекрытий на продавливание при действии сосредоточенной силы в условиях высоких температур [Текст] / А. Г. Тамразян, Ю. Н. Звонов // Промышленное и гражданское строительство. - 2016. - №7. - С. 24-28.

112. Тамразян, А. Г. Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов при динамическом нагружении в условиях огневых воздействий [Текст] / А. Г. Тамразян // Промышленное и гражданское строительство. - 2015. - № 3. - С. 29-35.

113. Тамразян, А.Г. Особенности проявления огневых воздействий при расчете конструкций на прогрессирующее разрушение зданий с переходными этажами [Текст] / А. Г. Тамразян, Б. А. Мехрализадех // Пожаровзрывобезопас-ность. 2012. № 12. - С. 41-44.

114. Теплопередача при пожаре [Текст]. - М.: Стройиздат, 1981. - 162 с.

115. Тихонов, Ю. М. Аэрированные легкие и тепло-огнезащитные бетоны и растворы с применением вспученного вермикулита и перлита и изделия на их основе [Текст]: автореф. дисс. ... д-ра техн. наук / Ю. М. Тихонов. - СПб. : Санкт-Петербургский гос. архит.-строит. ун-т, 2005. - 40 с.

116. Тихонов, Ю. М. Исследование вермикулита и растворов на его основе с целью применения их в конструкциях стен и полов зданий [Текст] : дисс ... канд. техн. наук / Ю. М. Тихонов. - Л.: Ленингр. инженер.-строит. ин-т, 1972. - 196 с.

117. Фёдоров, В. С. Модель термомеханического состояния композиционного материала [Текст] / В. С. Фёдоров, В. Е. Левитский // Сборник научных трудов РААСН. Центральное региональное отделение. М., 2003. - Вып. 2. - С. 96100.

118. Фёдоров, В. С. Некоторые аспекты учёта неравномерности деформирования бетона и арматуры в элементах с трещинами при пожаре [Текст] / В. С. Фёдоров, В. Е. Левитский // Вестник отделения строительных наук РААСН. №8. - 2004. - М.: ИПЦ МИКЯиС. - С. 396-400.

119. Фёдоров, В. С. Основы обеспечения пожарной безопасности зданий [Текст] / В. С. Федоров. - М.: Изд-во АСВ, 2004. - 176 с.

120. Фёдоров, В. С. Развитие теоретических основ и методов оценки огнестойкости железобетонных конструкций на основе деформационной модели [Текст] / В. С. Фёдоров, В. Е. Левитский // Известия ОрёлГТУ. Серия «Строительство. Транспорт». - 2005. - № 1. - С. 40-41.

121. Фёдоров, В. С. Расчётная модель термосилового сопротивления разрушению и деформированию железобетонных элементов при пожаре [Текст] / В. С. Фёдоров, В. Е. Левитский // Вестник отделения строительных наук РААСН. №8. - 2004. - М.: ИПЦ МИ^иС. - С. 401-409.

122. Фёдоров, В. С. Силовое сопротивление несущих железобетонных конструкций при нестационарном высокотемпературном воздействии / [Текст] / В. С. Фёдоров, В. Е. Левитский // Тезисы докладов научно-практической конференции «Неделя науки в МИИТе». Часть 3. - М.: МИИТ, 2003. - С. XX.17.

123. Фёдоров, В. С. Численные исследования огнестойкости железобетонных плит и колонн на основе деформационной модели [Текст] / В. С. Фёдоров, В. Е. Левитский // Вестник отделения строительных наук РААСН. Владивосток, 2006. - С. 243-254.

124. Фёдоров, В. С. Эффект повышения деформативности бетона в условиях кратковременного нестационарного нагрева под нагрузкой [Текст] / В. С. Фёдоров, В. Е. Левитский // Вестник центрального регионального отделения РА-АСН. Воронеж-Иваново, 2005. - С. 125-134.

125. Фёдоров, В. С. Огнестойкость и пожарная опасность строительных конструкций [Текст] / В. С. Фёдоров, В. Е. Левитский, И. С. Молчадский, А. В. Александров - М.: АСВ, 2009 - 408 с.

126. Федоров, В. С. Основные положения теории расчета огнестойкости железобетонных конструкций [Текст] / В. С. Федоров // Жилищное строительство. - 2010. - № 4. - С. 29-32.

127. Федоров, В. С. Оценка огнестойкости внецентренно сжатых железобетонных колонн по потере устойчивости [Текст] / В. С. Федоров // Строительная механика и расчет сооружений. - 2012. - № 2. - С. 53-60.

128. Федоров, В. С. Учет неравномерности термосилового деформирования железобетонных элементов [Текст] / В. С. Федоров, В. Е. Левитский // Ло-лейтовские чтения-150. Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций по предельным состояниям : сборник докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора, автора методики расчета железобетонных конструкций по стадии разрушения, основоположника научной школы теории железобетона, основателя и первого заведующего кафедрой железобетонных конструкций Моск. инженерно-строительного института (МИСИ) А. Ф. Лолейта / под ред. А. Г. Та-мразяна ; [А. Г. Тамразян [и др.]. - М.: МИСИ-МГСУ, 2018. - С. 491-495.

129. Фомин, С. Л. Основные положения оценки огнестойкости железобетонных зданий [Текст] / С. Л. Фомин // Юбилейные научные чтения по проблемам теории железобетона (наука, технология, производство), посвящённые 80-летию Бондаренко В.М. - М.: МИКХиС, 2005. - С. 90-99.

130. Фомин, С. Л. Учет пространственной работы фрагмента каркасного монолитного здания при пожаре [Текст] / С. Л. Фомин, Наджафи Рухоллах // На-уковий вюник будiвництва. Вип. 54. - Харюв: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2009. - С. 122-130.

131. Хабибулин, Р. Ш. Валидность компьютерной модели теплового воздействия очага пожара на резервуар с горючей жидкостью [Текст] / Р. Ш. Ха-бибулин // Технологии техносферной безопасности. - 2008. - № 1. - С. 6-16.

132. Хабибулин, Р. Ш. Устойчивость к воздействию тепловых потоков пожара горизонтальных резервуаров с нефтепродуктом [Текст]: дисс. канд. ...

тех. наук / Р. Ш. Хабибулин. - М.: Академия Государственной противопожарной службы МЧС России, 2010. - 162 с.

133. Хабибулин, Р. Ш. Устойчивость наземных горизонтальных стальных резервуаров к воздействию тепловых потоков пожара разлива нефтепродуктов [Текст] / Р. Ш. Хабибулин, В. П. Сучков, С. А. Швырков // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2009. - № 4. - С. 39-42.

134. Хашукаев, М. Н. Технология и свойства ячеистых фибробетонов на основе вулканических горных пород [Текст]: дисс. ... канд. техн. наук / М. Н. Хашукаев - СПб. : Санкт-Петербургский гос. архит.-строит. ун-т, 2002. -127 с.

135. Хежев, Т. А. Теплоогнезащитные композиционные цементные растворы на основе вспученного вермикулита и вулканического пепла / Т. А. Хежев, А. Р. Кажаров, А. В. Журтов, О. И. Доренский, А. Н. Кумыков, И. Р. Тлупов, А. М. Хахоков, А. А. Шаков // Инженерный вестник Дона, 2018. №1 URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2018/4700.

136. Хежев, Т. А. Теплотехнический расчет огнестойкости многослойных строительных конструкций [Текст] / Т. А. Хежев, Х. П. Культербаев // Вестник Кабардино-Балкарского гос. ун-та. Сер. «Технические науки». - Вып. 4. - Нальчик: КБГУ, 2000. - С. 9-11.

137. Хежев, Т. А. Технология армоцементных конструкций высокой огнестойкости с теплозащитным слоем из эффективного легкого бетона [Текст]: дисс. ... д-ра техн. наук / Т. А. Хежев. - Ростов-на-Дону, 2007. - 304 с.

138. Хежев, Т. А. Жаростойкие и огнезащитные композиты на основе вулканической пемзы / Т. А. Хежев, Ю. В. Пухаренко, А. З.Жуков, А. В. Журтов // Вестник гражданских инженеров (научно-технический журнал). Санкт-Петербург, СПбГАСУ, вып. 3 (50), 2015. С. 191-197.

139. Хлевчук, В. Р. Огнезащита металлических конструкций зданий [Текст] /В. Р. Хлевчук, Е. T. Артыкпаев. - М.: Стройиздат, 1973. - 97 с.

140. Чепурненко, А. С. Построение модели равнонапряженного цилиндра на основе теории прочности Мора [Текст] / / А. С. Чепурненко, В. И. Андреев, Б. М. Языев // Вестник МГСУ. - 2013. - № 5. - С. 56-61.

141. Эль Мутассим, Л. К расчету огнестойкости монолитных железобетонных конструкций зданий [Текст] / Л. Эль Мутассим // Коммунальное хозяйство городов. - 2000. - № 25. - С. 98-102.

142. Языев, Б. М. Построение модели равнопрочного толстостенного цилиндра при силовых и температурных воздействиях [Текст] / Б. М. Языев, А. С. Чепурненко, С. В. Литвинов, А. А. Аваков // Научное обозрение. - 2014. - № 9, ч.3. - С. 863-866.

143. Яковлев, А. И. Огнестойкость одноэтажных производственных зданий в зависимости от пожарной нагрузки [Текст] / А. И. Яковлев, Т. Е. Сторо-женко // Промышленное строительство. - 1978. - № 9. - С. 37-39.

144. Яковлев, А. И. Огнестойкость строительных конструкций при температурных режимах, отличных от стандартного [Текст] / А. И. Яковлев, Н. Ф. Да-выдкин, В. М. Малинов // Огнестойкость строительных конструкций: сб. науч. тр. - М. : ВНИИПО МВД СССР, 1981. - С. 82-92.

145. Яковлев, А. И. Расчет огнестойкости строительных конструкций [Текст] / А. И. Яковлев. - М.: Стройиздат, 1988. - 142 с.

146. Abrams, M. S. Fireenduranceofprestressedconcrete nitscoatedwith-sprayappliedinsulation[Текст] / M. S. Abrams, A. H. Gustaferro. // J.Prestr.Concr.Inst. - 1972. - N1. - P.82-103.

147. Andreev, V.I. Model of equal-stressed cylinder based on the mohr failure criterion [Текст] / V. I. Andreev, A. S. Chepurnenko, B. M. Yazyev // Advanced Materials Research. - 2014. - Т. 887-888. - Pp. 869-872.

148. Duthinh, D. Recent advances in fire-structure analysis [Текст] / D. Duth-inh, K. McGrattan, A. Khaskia // Fire Safety Journal. - 2008. - Vol. 43(2). - Pp. 161167.

149. Lie, T. T. American Society of Civil Engineers Proceedlngs^^^ / T.T. Lie // Journal of the Structural Division. - 1972. - Vol. 98, N1. - P.215-232.

150. Liew, J. Y. R. Survivability of steel frame structures subject to blast and fire [Текст] / J. Y. R. Liew //Journal of Constructional Steel Research. - 2008. - Т. 64, № 7-8. - Pp. 854-866.

151. Liu, T. C. H. Finite element modelling of behaviours of steel beams and connections in fire [Текст] / T. C. H. Liu //Journal of Constructional Steel Research. -1996. - Т. 36, № 3. - Pp. 181-199.

152. Nekrasov, K.D. Combined heat insulation from lightweight refractory and heat-resistant concrete [Текст] / K.D. Nekrasov, A.P. Tarasova, M.G. Maslennikova // Refractories. - N12. - P.174-176. - 1971

153. Paschen, H. Bemessung fur angemesseneFeuerwiederstandsdauer[TeKCT] / H. Paschen // BetonwerkFertigteilTechnik. - Heft 5/1974. - Bd 40. - N5. - P.334-342.

154. Steel Strategy and Fire Protection [Текст]// Internotional Construction. -1972. - Vol. 11, N 1. - P. 13-15.

155. Talamona, D. A quadrangular shell finite element for concrete and steel structures subjected to fire [Текст] / D. Talamona, J. M. Franssen //Journal of fire protection engineering. - 2005. - Т. 15, № 4. - С. 237-264.

156. Thermax Brandschutzplatte. Firma Isovolta [Текст] // Information Oster-reichischelsolierstoffwerkeAktiengeselllis chaft. - 1977.

157. Wang, Y. Nonlinear numerical modeling of two-way reinforced concrete slabs subjected to fire [Текст] / Y. Wang, Y. L. Dong, G. C. Zhou //Computers & Structures. - 2013. - Т. 119. - Pp. 23-36.

158. Zha, X. X. FE analysis of fire resistance of concrete filled CHS colum-ш[Текст] / X. X. Zha //Journal of Constructional Steel Research. - 2003. - Т. 59, № 6. - Pp. 769-779.

Утверждаю: Огнезащита» амисов А.Б. 2015 г.

Справка

Выдана аспирантам кафедры «Строительное производство» Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова Жукову А.З. и Журтову A.B. в том, что разработанные им составы фибровермикулитобетонных композитов с применением вулканических горных пород в виде плит и штукатурок толщиной 20-30 мм применяются для огнезащиты строительных конструкций.

Используемое соотношение компонентов в фибровермикулитобе-тонной смеси с применением вулканических горных пород, мае. %:

состав №1 плотностью 560 кг/м3: портландцемент - 18,7; вспученный вермикулит Санкт-Петербургской слюдяной фабрики фракции 0,16-5 мм -39,5; вулканический пепел фракции 0-0,16 мм Заюковского месторождения -20,7; воздушная негашеная известь кальциевая порошкообразная - 18,7; гипсовое вяжущее - 0,8; смола древесная омыленная (СДО) - 0,3; базальтовые волокна производства ОАО «Ивотстекло» марки РНБ-9-1200-4с с соотношением длины волокон к их диаметру j/^ = 1444 - 1,3;

состав №2 плотностью 812 кг/м3: портландцемент - 27,0; вспученный вермикулит Санкт-Петербургской слюдяной фабрики фракции 0,16-5 мм -9,9; вулканический пепел фракции 0-0,16 мм Заюковского месторождения -14,1; пемзовый песок Псыхурейского месторождения фракции 0-2,5 мм с насыпной плотностью 700 кг/м3 - 47,8; смола древесная омыленная (СДО) -0,3; базальтовые волокна производства ОАО «Ивотстекло» марки РНБ-9-1200-4с с соотношением длины волокон к их диаметру = 1444 - 0,9.

Программа расчета двухслойных армоцементных элементов по схеме чистого

изгиб на ЭВМ

clc

clear variables !=10;%пролетбалки, см Mmax=8.5;%максимальный момент, кН*см Rs=40;%предел текучести стали, кН/см2 Es0=1.5e4;%модуль упругости стали, кН/см2 Rb1=0.25;%прочность вермикулитобетона на сжатие, кН/см2 Rbt1=0.0405;%прочность вермикулитобетона на растяжение, кН/см2 Е1=323.8;%начальный модуль упругости вермикулитобетона, кН/см2 Rb2=5.5;%прочность мелкозернистого бетона на сжатие, кН/см2 Rbt2=0.23;%прочность мелкозернистого бетона на растяжение, кН/см2 Е2=3000;%начальный модуль упругости мелкозернистого бетона, кН/см2 %Деформации в вершине диаграммы %Сжатая зона

eR1=1e-3 ;%вермикулитобетон eR2=2e-3;%мелкозернистый бетон %Растянутая зона eRt1=2e-4;%вермикулитобетон eRt2=2e-4;%мелкозернистый бетон b=10;%ширина сечения, см h=3.8;%высота сечения, см

h1=1.4;%толщина вермикулитобетонного слоя,см h2=2.4;%толщина армоцементного слоя,см ns=2;%количество арматурных слоев

zs=[-0.3; 1.1];%расстояния от арматурных слоев до срединной поверхности

As=100/8*pi*0.07A2/4*ones(1,ns);

Es=ones(1,ns)*Es0;

nz=200;%количество отрезков по высоте сечения

nq=1000;%количество шагов по нагрузке

dz=h/nz;%шаг по z

E0=zeros( 1 ,nz+1);

Rb=zeros(1,nz+1);

Rbt=zeros( 1 ,nz+1);

eRc=zeros( 1 ,nz+1);

eRt=zeros(1,nz+1);

for i=1:nz+1

z=-h/2+(i-1)*dz; if z<=-h/2+h1 E0(i)=E1;

Rb(i)=Rb1; eRc(i)=eR1; eRt(i)=eRt1; Rbt(i)=Rbt1;

else

E0(i)=E2;

Rb(i)=Rb2;

eRc(i)=eR2;

eRt(i)=eRt2;

Rbt(i)=Rbt2;

end end

Eb=E0;

dM=Mmax/nq;

sigma=zeros( 1 ,nz+1);

eps=zeros(1,nz+1);

ebt=zeros( 1 ,nq+1);

eb=zeros(1,nq+1);

chi=0;

e0=0;

V=zeros(1,nq+1); for iq=1:nq

%Определение жесткостей EI=0; EA=0; ES=0; for i=1:nz+1

z=-h/2+(i-1)*dz; if i~=1&&i~=nz+1 delt=dz;

else

delt=dz/2;

end

EI=EI+b*Eb(i^2*delt; EA=EA+b*Eb(i) * delt; ES=ES+b*Eb(i)*z*delt;

end

for i=1:ns

EI=EI+Es(i)*As(i)*zs(i)Л2; ES=ES+Es(i)*As(i)*zs(i); EA=EA+Es(i) * As(i) ;

end

dchi=dM/(EI-ESЛ2/EA); de0=ES*dchi/EA;

chi=chi+dchi; e0=e0+de0; for i=1:nz+1

z=-h/2+(i-1)*dz; deps=de0-z*dchi; eps(i)=eps(i)+deps; if eps(i)<0

eR=eRc(i);

R=Rb(i);

lam=R/E0(i)/eR;

k=1/lam;

eta=eps(i)/eR;

Eb(i)=R/eR*((k+2*eta)*(1-(k-2)*eta)+(k*eta+etaЛ2)*(k-2))/(1-(k-

2)*eta)Л2; if eps(i)<-eR

Eb(i)=0;

end else

eR=eRt(i);

R=Rbt(i);

lam=R/E0(i)/eR;

k=1/lam;

eta=eps(i)/eR;

Eb(i)=R/eR*((k-2*eta)*(1+(k-2)*eta)-(k*eta-etaЛ2)*(k-2))/(1+(k-

2)*eta)Л2; if eps(i)>eR

Eb(i)=0;

end end end

for i=1:ns

es=e0-zs(i)*chi; sigm=Es*es; if sigm>Rs

Es(i)=0;

end end

ebt(iq+1)=eps(1); eb(iq+1 )=-eps(nz+1); V(iq+1)=1/chi-(1/ch^2-^2/4^0.5; end

M=0:dM:Mmax; plot(ebt*10Л5,M)

Программа расчета оболочек на ЭВМ Основной модульshell.m

с1с

с1еагуалаЬ^

%Расчет температурного поля

tau1=0;%начальный момент времени, с

tau2=200*60;%конечный момент времени, с

h=0.038;%Толщина оболочки, м

h1=0.02; %Толщина слоя из армоцемента

Ts=293;%Температура среды, К

пТ=400;%Количество отрезков по времени

^=50;%Количество отрезков по z

%Теплофизические параметры

%Вермикулит

А1=0.11;

В1=0.000057;

С1=920;

D1=0.51;

gamma1=595;%плотность, кг/м3

%Армоцемент

А2=0.83;

В2=-0.0004;

С2=770;

D2=0.8;

gamma2=2500;%плотность, кг/м3

Temperature_FDM;%Вызов подпрограммы расчета температурного поля temp=Temp-273; %Матрица значений температуры в градусах Цельсия для расчета на прочность

%Определение физико-механических характеристик Eb0v=3.5e6; %начальный модуль упругости вермикулита

ЕЬ0=1.9е7; %Начальный модуль упругости армоцемента при нормальных условиях

пи1=0.2;%Коэффициент Пуассона вермикулитобетона пи2=0.2; %Коэффициент Пуассона армоцемента а=1.635; %Размеры оболочки, м Ь=4.265;

%подъемы оболочки, м f1=0.128; 12=0.765;

q=25;%Нагрузка, кПа q1=1;%Величина первого шага nq=24;%Количество шагов по нагрузке delta=(q-q1)/nq;%шаг по нагрузке

Q(1)=0;

Q(2:nq+2)=q1:delta:q;%Вектор значений нагрузки nx=10;%Количество отрезков по х ny=30;%Количество отрезков по y E0=zeros(nT+1,nz+1);%начальный модуль упругости Z=zeros(nT+1,nz+1);%Матрица координат для графиков time=zeros(nT+1,nz+1);%матрица для графиков

Rb01=2.3e3;%Начальное значение сопротивления вермикулитобетона сжатию, кПа

Rbt01=1.3e3;%Начальное значение сопротивления вермикулитобетона растяжению, кПа

Rb02=6e3;%Начальное значение сопротивления армоцемента сжатию, кПа Rbt02=0.56e3;%Начальное значение сопротивления армоцемента растяжению, кПа

Gc=zeros(nT+1,nz+1);%Предельная интенсивность сдвиговых деформаций при чистом сдвиге, кПа

f=zeros(nT+1,nz+1);%Параметры, зависящие от прочности e=zeros(nT+1 ,nz+1); for i=1:nT+1 for j=1:nz+1

time(i,j)=tau1+(i-1)*dt; Z(i,j)=-h/2+(j -1)*dz; T=temp(i,j); if Z(i,j)+h/2>h1

%Формулы Rb, Rbt и E длявермикулитобетона E0(i,j)=Eb0v*(1-0.00185*T+10A(-6)*TA2); gamma_bt=1-0.00085*T; gamma_tt=gamma_bt; nu=nu1;

Rb=Rb01 *gamma_bt; Rbt=Rbt01 *gamma_tt;

else

%ФормулыRb, RbtиEдляармоцемента if T>=50&&T<=800

gamma_bt=-0.0017*(T/100)A3 + 0.0001*(T/100)A2 + 0.0044*T/100 + 0.9869; elseif T<50

gamma_bt=1;

else

gamma_bt=0.158;

end

if T>=50&&T<=300

E0(i,j)=Eb0*(-0.0533*(T/100)A3+0.3301*(T/100)A2-0.7994*T/100+1.322); if T<=70

gamma_tt=- 1.5*T/100+1.75; elseif T>70&&T<=100

gamma_tt=0.7;

else

gamma_tt=-0,05*(T/100)A2+0.05*T/100+0.7;

end

elseif T<50

E0(i,j)=Eb0; gamma_tt=1;

else

E0(i,j)=Eb0*(-0.0533*(300/100)A3+0.3301*(300/100)A2-0.7994*300/100+1.322);

gamma_tt=-0.05*(300/100)A2+0.05*300/100+0.7;

end

Rb=Rb02 * gamma_bt; Rbt=Rbt02 * gamma_tt; nu=nu2;

end

Tc=(Rbt*Rb/3)A0.5;%Предельная интенсивность касательных напряжений при чистом сдвиге

G0=E0(i,j)/2/(1+nu);%Начальный модуль сдвига

Gc(i,j)=2*Tc/G0;%Предельная интенсивность сдвиговых деформаций при чистом сдвиге

f(i,j)=3*Tc*(Rb-Rbt)/(Rb*Rbt); e(ij)=Rbt*Rb/3/TcA2-1;

end end

eps_T=zeros(nT+1 ,nz+1);

nT1=10;

T0=Ts-273;

%Определение температурных деформаций в бетоне for i=1:nT+1 for j=1:nz+1

T1=temp(i,j); dt1=(T1-T0)/nT1; for k=1:nT1+1

T=T0+(k-1)*dt1; if Z(i,j)+h/2>h1

%формулы для вермикулитобетона if T<=100

alpha=4.3e-6; elseif T>100&&T<=300

alpha=(-0.005*T+4.8)*10A(-6); elseif T>300&&T<=500

alpha=(-0.0005*T+3.45)*10A(-6);

alpha=(-0.004*T+5.2)*10A(-6);

end else

%Формулы для армоцемента ifT>=50&&T<=700

alpha=(0.279*(T/100)A2-1.3215*T/100+9.7798)*10A(-6); elseif T<50

alpha=9.19*10A(-6);

else

alpha=14.2*10A(-6);

end end

if k~=1&&k~=nT1+1 delt=dt1;

else

delt=dt1/2;

end

eps_T(i,j)=eps_T(i,j)+alpha*delt;

end end end

Es0=2e8; %Модуль упругости арматуры при нормальных условиях, кПа nsx=3;%Количество слоев армирования по х nsy=4;%Количество слоев армирования по y

Asx=pi*(0.7e-3)A2/4/0.008*[1 1 1]; %Площади поперечного сечения арматуры м2 на 1 п.м. оболочки Asy=[Asx pi*0.005A2/4*14/a];

z_sx=[0.005 -0.005 -0.015]; %Расстояние от срединной поверхности до ц.т. арматуры

z_sy=[0.005 -0.005 -0.015 -0.009];

%Определение температуры в арматуре, а также модуля упругости

Esx0=zeros(nT+1,nsx);

Esy0=zeros(nT+1,nsy);

Rsx=zeros(nT+1,nsx);

Rscx=zeros(nT+1,nsx);

Rsy=zeros(nT+1,nsy);

Rscy=zeros(nT+1,nsy);

Tsx=zeros(nT+1,nsx);

Tsy=zeros(nT+1,nsy);

eps_Tx=zeros(nT+1,nsx);

eps_Ty=zeros(nT+1,nsy);

%Определяем расчетные сопротивления и модуль упругости арматуры в различные

%моменты времени %Арматура по х fori=1:nsx

j1=fix((z_sx(i)+h/2)/dz)+1; z1=-h2+(j1-1)*dZ;

T=temp(: ,j 1 )+(z_sx(i)-z 1 )/dz*(temp(: ,j1+1 )-temp(: ,j1 )); Tsx(:,i)=T; for j=1:nT+1 %Модуль упругости ifT(j)<=100 Esx0(j,i)=Es0; elseif T>600

Esx0(j,i)=Es0*(-0.0023*(600/100)A3+0.0271*(600/100)A2-0.1425*600/100+1.1177); else

Esx0(j,i)=Es0*(-0.0023*(T(j)/100)A3+0.0271*(T(j)/100)A2-0.1425*T(j)/100+1.1177); end

%Расчетные сопротивления if T(j)<=100 gamma_st=1; elseif T>600

gamma_st=0.0097*(600/100-1)A4-0.0908*(600/100-1)A3+0.2197*(600/100-1)A2-0.2338*(600/100-1)+1; else

gamma_st=0.0097*(T(j)/100-1)A4-0.0908*(T(j)/100-1)A3+0.2197*(T(j)/100-1)A2-0.2338*(T(j)/100-1)+1; end

Rsx(j ,i)=415e3*gamma_st;

Rscx(j,i)=360e3 *gamma_st;

end end

%Арматурапо y for i=1:nsy j 1 =fix((z_sy(i)+h/2)/dz)+1 ; z1=-h/2+(j1-1)*dz;

T=temp(: ,j 1 )+(z_sy(i)-z 1 )/dz*(temp(: ,j1+1 )-temp(: ,j1 )); Tsy(:,i)=T; for j=1:nT+1 %Прочность if T(j)<=100

gamma_st=1; elseif T>600

gamma_st=0.0097*(600/100-1)A4-0.0908*(600/100-1)A3+0.2197*(600/100-1)A2-0.2338*(600/100-1)+1; else

gamma_st=0.0097*(T(j)/100-1)A4-0.0908*(T(j)/100-1)A3+0.2197*(T(j)/100-1)A2-0.2338*(T(j)/100-1)+1;

end

Rsy(j,i)=415e3*gamma_st; Rscy(j,i)=360e3*gamma_st; %Модуль упругости ifT(j)<=100 Esy0(j,i)=Es0; elseif T>600

Esy0(j,i)=Es0*(-0.0023*(600/100)A3+0.0271*(600/100)A2-0.1425*600/100+1.1177); else

Esy0(j,i)=Es0*(-0.0023*(T(j)/100)A3+0.0271*(T(j)/100)A2-0.1425*T(j)/100+1. 1177); end end end

%Температурные деформации в арматуре for i=1:nT+1

%Температурные деформации в арматуре по х for j=1:nsx

T1=Tsx(i,j); dt1=(T1-T0)/nT1; for k=1:nT1+1

T=T0+(k-1)*dt1; if T<=100

alpha=11.5e-6; elseif T>600

alpha=(-0.0915*(600/100)A2+1.0959*600/100+10.4956)*10A(-6);

else

alpha=(-0.0915*(T/100)A2+1.0959*T/100+10.4956)*10A(-6);

end

if k~=1&&k~=nT1+1 delt=dt1;

else

delt=dt1/2;

end

eps_Tx(i,j)=eps_Tx(i,j)+alpha*delt;

end end

%Температурные деформации в арматуре по у for j=1:nsy T1=Tsy(ij); dt1=(T1-T0)/nT1; for k=1:nT1+1

T=T0+(k-1)*dt1; if T<=100

alpha=11.5e-6; elseif T>600

alpha=(-0.0915*(600/100)A2+1.0959*600/100+10.4956)*10A(-6);

else

alpha=(-0.0915*(T/100)A2+1.0959*T/100+10.4956)*10A(-6);

end

if k~=1&&k~=nT1+1 delt=dt1;

else

delt=dt1/2;

end

eps_Ty(i,j)=eps_Ty(i,j)+alpha*delt;