LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS MINISTRO
Į S A K Y M A S
DĖL STATYBOS TECHNINIO REGLAMENTO STR 2.05.11:2005 „GAISRO TEMPERATŪRŲ VEIKIAMŲ GELŽBETONINIŲ KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMAS“ PATVIRTINIMO
2005 m. vasario 11 d. Nr. D1-84
Vilnius
Vadovaudamasis Lietuvos Respublikos statybos įstatymo (Žin., 1996, Nr. 32-788; 2001, Nr. 101-3597; 2004, Nr. 73-2545) 8 straipsnio 5 dalimi ir Lietuvos Respublikos Vyriausybės 2002 m. vasario 26 d. nutarimo Nr. 280 „Dėl Lietuvos Respublikos statybos įstatymo įgyvendinimo“ (Žin., 2002, Nr. 22-819) 1.2 punktu,
1. Tvirtinu statybos techninį reglamentą STR 2.05.11:2005 „Gaisro temperatūrų veikiamų gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas“ patvirtinimo“ (pridedama).
2. Nustatau, kad 1 punkte nurodyto statybos techninio reglamento nuostatos privalomos projektuojant statinius, kuriems prašymai dėl statinio projektavimo sąlygų sąvado išdavimo pateikti po šio įsakymo įsigaliojimo.
PATVIRTINTA
Lietuvos Respublikos aplinkos ministro
2005 m. vasario 11 d. įsakymu Nr. D1-84
STATYBOS TECHNINIS REGLAMENTAS
I SKYRIUS. BENDROSIOS NUOSTATOS
1. Šis statybos techninis reglamentas (toliau – Reglamentas) nustato privalomuosius techninius statinių iš betono, gelžbetonio ir iš anksto įtemptojo gelžbetonio konstrukcijų, pagamintų iš sunkiojo ir lengvojo betono, naudojamų esant ne aukštesnei kaip +50 oC ir ne žemesnei kaip – 40 oC temperatūrai, gaisrinio projektavimo reikalavimus.
2. Reglamento reikalavimai netaikomi armocementinėms ir silikatbetoninėms konstrukcijoms, taip pat pagamintoms iš betono su necementine rišamąja medžiaga arba su specialiaisiais ir organiniais užpildais, stambiaporės struktūros ir dispersinio armuotojo betono konstrukcijoms.
3. Pagal šį Reglamentą projektuojamos konstrukcijos turi atitikti patikimumo, tinkamumo naudoti, ilgalaikiškumo, technologiškumo ir ekonomiškumo reikalavimus.
4. Kad būtų įvykdyti patikimumo reikalavimai konstrukcija turi būti suprojektuota ir pastatyta taip, kad esant nustatytai tikimybei ji atlaikytų visas apkrovas ir poveikius, kurie gali pasireikšti statant ir naudojant konstrukciją.
5. Kad būtų garantuoti tinkamumo naudoti reikalavimai reikia nustatyti tokius pradinius konstrukcijos kokybės reikalavimus, kad kartu su patikimumo užtikrinimu, esant pačiam pavojingiausiam poveikių deriniui, neatsivertų neleistino dydžio plyšių, neatsirastų įlinkių, vibracijų ir kitų reiškinių, pažeidžiančių normalų pastato naudojimą, žmonių sveikatą, gamtą, estetinius pastato reikalavimus, normalų technologinį procesą ir kita.
6. Kad būtų užtikrinti konstrukcijos ilgalaikiškumo reikalavimai reikia numatyti tokius pradinius jos kokybės rodiklius, kad per visą nustatytą gyvavimo laiką, esant pačioms pavojingiausioms sąlygoms, ji atitiktų saugumo, patikimumo ir tinkamumo naudoti reikalavimus.
7. Reglamentas yra suderintas ir atitinka statinių konstrukcijų projektavimą reglamentuojančių Lietuvos standartais perimtų Europos standartų reikalavimus, Europos Tarybos direktyvos 89/106/EEC ir jos aiškinamųjų dokumentų nustatytus statinio mechaninio atsparumo ir pastovumo bei gaisrinės saugos esminius reikalavimus.
II SKYRIUS. NUORODOS
8. Reglamente pateikiamos nuorodos į šiuos teisės aktus ir dokumentus:
8.2. statybos techninį reglamentą STR 2.01.01(1):1999 „Esminiai statinio reikalavimai. Mechaninis patvarumas ir pastovumas“ (Žin., 1999, Nr. 112-3260);
8.3. statybos techninį reglamentą STR 2.01.01(2):1999 „Esminiai statinio reikalavimai. Gaisrinė sauga“ (Žin., 2000, Nr. 17-424; 2002, Nr. 96-4233);
8.4. statybos techninį reglamentą STR 2.01.04:2004 „Gaisrinė sauga. Pagrindiniai reikalavimai“ (Žin., 2004, Nr. 23-720);
8.5. Lietuvos standartą LST EN 1991-1-2:2004 lt „Eurokodas 1. Poveikiai konstrukcijoms. 1-2 dalis. Bendrieji poveikiai. Gaisro poveikiai konstrukcijoms“;
8.6. statybos techninį reglamentą STR 2.05.05:2005 „Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos“ (Žin., 2005, Nr. 17-550);
8.7. statybos techninį reglamentą STR 2.05.04:2003 „Poveikiai ir apkrovos“ (Žin., 2003, Nr. 59-2683);
8.8. statybos techninį reglamentą STR 2.05.03:2003 „Statybinių konstrukcijų projektavimo pagrindai“ (Žin., 2003, Nr. 59-2682);
8.9. Lietuvos standartą LST EN ISO 13943:2002 „Priešgaisrinė sauga. Terminai ir apibrėžimai“ (ISO 13943:2000);
III SKYRIUS. PAGRINDINĖS SĄVOKOS
IV SKYRIUS. ŽYMENYS IR SUTRUMPINIMAI
Ed, fi – skaičiuotinis poveikio efektas veikiant gaisro temperatūrai;
Ed – skaičiuotinis poveikio efektas veikiant normaliai temperatūrai;
Rd, fi – skaičiuotinė atlaikymo funkcija veikiant gaisrui pasirinktu laiko momentu t;
a – armatūros centro atstumas iki artimiausio paviršiaus, cm;
ck – specifinė šiluma (charakteristinė reikšmė) (J/Kg oC);
fck(q) – charakteristinis betono gniuždomasis stipris veikiant temperatūrai θ;
fpk(q) – charakteristinis įtemptosios armatūros stipris veikiant temperatūrai θ,
fyk(q) – charakteristinis neįteptosios armatūros stipris veikiant temperatūrai θ;
k(q) – koeficientas, kuriuo įvertinamas medžiagos savybės sumažėjimas veikiant temperatūrai θ;
t – gaisro trukmė, min.;
θ – temperatūra, °C;
θcr – kritinė temperatūra, °C;
gM, fi – medžiagos rodiklio dalinis patikimumo koeficientas;
euk – ribinis ištįsimas;
hfi = Ed, fi/Ed – skaičiuotinių poveikių efekto veikiant gaisro ir normaliai temperatūrai santykis;
mfi = Ed, fi/Rd, fi(q) – skaičiuotinio poveikio efekto ir skaičiuotinės atlaikymo funkcijos santykis esant laiko momentui t = 0;
sc, fi – betono gniuždymo įtempiai veikiant gaisro temperatūrai;
ss, fi – plieno įtempiai veikiant gaisro temperatūrai.
V SKYRIUS. KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMO REIKALAVIMAI
11. Laikančiosios gelžbetoninės konstrukcijos be gaisro skyrimo funkcijų turi būti projektuojamos ir konstruojamos taip, kad jų atlaikymo funkcija R būtų pakankama.
12. Gaisro veikiamos gelžbetoninės konstrukcijos ir elementai su gaisro skyrimo funkcijomis turi būti projektuojami ir konstruojami taip, kad būtų pakankamas jų sandarumas E ir izoliavimas I.
13. Elementai turi atitikti tokius kriterijus: atitvaros – sandarumą E ir izoliavimą I, apkrovas laikantys elementai – atlaikymo funkciją R, apkrovas laikantys elementai ir atitvaros – R, E ir I.
14. Projektuojant normaliai temperatūrai poveikiai ir poveikių efekto skaičiuotinės reikšmės Ed nustatomos pagal STR 2.05.04:2003 [8.7] reikalavimus.
15. Atliekant temperatūros skaičiavimą poveikiai ir poveikių efekto skaičiuotinės reikšmės Ed, fi nustatomos pagal LST EN 1991-1-2:2004 [8.5] reikalavimus.
17. Nustatant betono ir plieno temperatūrinių ir mechaninių rodiklių reikšmes veikiant gaisrui, įvertinamas patikimumo koeficientas = 1.
18. Gelžbetoninių konstrukcijų atsparumas ugniai nustatomas taikant vieną iš alternatyvių projektavimo metodų:
20. Konstrukcijų atsparumo ugniai projektavimo skaičiavimai atliekami pagal lentelių duomenis, taikant paprastuosius ir bendruosius skaičiavimo modelius:
20.1. VII skyriaus II ir III skirsniuose pateikti paprastieji ir bendrieji modeliai turi būti taikomi atliekant visos konstrukcijos arba konstrukcijos dalies skaičiavimą;
21. Skaičiuojant pagal lentelių duomenis užtikrinama, kad suirimas dėl konstrukcijos betono sproginėjimas gniuždomosiose zonose neįvyks.
22. Bendrieji skaičiavimo modeliai (žr. VII skyriaus III skirsnį) turi būti taikomi visos konstrukcijos analizei. Šie modeliai rodo temperatūros didėjimą konstrukcijose ir jos įtaką konstrukcijos mechaninei elgsenai.
23. Konstrukcijos modelis turi būti toks, kad jis atspindėtų tikėtiną konstrukcijos elgseną esant gaisrui.
24. Atliekant visos konstrukcijos skaičiavimą, reikia atsižvelgti į galimą jos irimo pobūdį, medžiagų savybes, jos standumo priklausomybę nuo temperatūros ir į netiesioginius gaisro poveikius.
25. Kaip alternatyva visos konstrukcijos skaičiavimui atliekamas konstrukcijos dalies skaičiavimas, kai konstrukcija arba jos dalys yra veikiamos gaisro.
26. Elementų rinkinys turi būti pasirinktas atsižvelgiant į galimas temperatūros sukeltas deformacijas taip, kad jų įtaka kitoms konstrukcijos dalims būtų aproksimuota atitinkamomis kraštinėmis sąlygomis.
27. Poveikių derinimo taisyklės pateiktos LST EN 1991-1-2:2004 [8.5]. Poveikių efektai konstrukcijos dalių atramose apytiksliai nustatomi iš projektavimo normaliai temperatūrai rezultatų:
Ed, fi = hfi Ed, (2)
čia Ed – atitinkamų pagrindinio derinio esant normaliai temperatūrai pagal STR 2.05.04:2003 [8.7] poveikių efektų skaičiuotinė reikšmė; koeficientas
hfi = (1.0+Y1, ix)/(gG+gQ x), (3)
čia x = QK, i/Gk – kintamųjų ir nuolatinių poveikių santykis; koeficiento Y1, i ir poveikių dalinių patikimumo koeficientų gG ir gQ reikšmės pateiktos STR 2.05.04:2003 10 priede [8.7].
30. Pagal lentelių duomenis nustatoma, ar pakankami skerspjūvio matmenys ir armatūros strypų centrų atstumai iki skerspjūvio artimiausio paviršiaus. Privaloma atsižvelgti į konstrukcijos konstravimo taisykles.
VI SKYRIUS. MEDŽIAGŲ SAVYBĖS
I skirsnis. Bendrosios nuostatos
32. Veikiant gaisro temperatūrai, turi būti įvertinamas gelžbetoninių konstrukcijų medžiagų savybių kitimas. Šiame skirsnyje pateikiamos betono gniuždomojo stiprio charakteristinės reikšmės, taip pat ir neįtemptosios bei įtemptosios armatūrų stiprio charakteristinės reikšmės redukavimo taisyklės. Jos turi būti taikomos naudojant paprastus skaičiavimo modelius. Šios reikšmės taip pat turi būti naudojamos kritinei armatūros temperatūrai įvertinti, kai ši temperatūra skiriasi nuo 500 oC temperatūros.
34. Medžiagų modeliai, pateikti šio skyriaus II ir III skirsniuose, tinka esant standartiniam gaisrui iki to momento, kai pasiekiama aukščiausia gaisro temperatūra.
II skirsnis. Betonas
37. Betono gniuždomojo stiprio charakteristinė reikšmė nustatoma pagal formulę
fck(q) = kc(q)fck(20 °C). (4)
Betonui su normaliaisiais ir sunkiaisiais užpildais gali būti taikomos tokios koeficiento kc(q) reikšmės (žr. 1 pav.):
kc(q) = l, kai 20 °C £ q £ 100 °C;
kc(q) = (1600-q) / 1500, kai 100 °C < q £ 400 °C;
kc(q) = (900-q) / 625, kai 400 °C < q £ 900 °C;
kc(q) = 0, kai 900 °C < q £ 1200 °C.
III skirsnis. Armatūra
38. Veikiant gaisro temperatūrai, neįtemptosios armatūros charakteristinis stipris apskaičiuojamas pagal formulę
fyk(q) = ks(q)fyk(20 °C). (5)
39. Veikiant gaisro temperatūrai, įtemptosios armatūros charakteristinis stipris apskaičiuojamas pagal formulę
fpk(q) = kp(q)fpk(20 °C). (6)
1 pav. Betono su granitiniais užpildais koeficiento kc(q) priklausomybė nuo temperatūros.
40. Koeficiento ks(q) reikšmės nustatomos pagal 2 pav. pateiktus grafikus. Sijų ir plokščių tempiamosios armatūros charakteristinio stiprio redukavimas esant euk ³ 2 % turi būti nustatytas pagal 2 pav. l grafiką arba pagal tokias sąlygas:
ks(q) = l, kai 20 °C £ q £ 350 °C;
ks(q) = (6650-9 q) / 3500, kai 350 °C < q £ 700 °C;
ks(q) = (1200-q) / 5000, kai 700 °C < q £ 1200 °C.
41. Kolonų, sijų ir plokščių gniuždomosios armatūros charakteristinio stiprio redukavimas turi būti nustatytas pagal 2 pav. 2 grafiką. Šis grafikas taip pat tinka tempiamajai armatūrai, kai deformacija euk < 2 %:
ks(q) = l, kai 20 °C £ q £ 100 °C;
ks(q) = (1100-q) / 1000, kai 100 °C < q £ 400 °C;
ks(q) = (8300-12 q) / 5000, kai 400 °C < q £ 650 °C;
ks(q) = (1200-q) / 5500, kai 650 °C < q £ 1200 °C.
42. Nesant tikslesnių duomenų, galima taikyti tokias koeficiento kp(q) reikšmes (žr. 3 pav.):
įtemptiesiems strypams:
kp(q) = l, kai 20 °C £ q £ 100 °C;
kp(q) = (1600-q) /1500, kai 100 °C < q £ 250 °C;
kp(q) = (700-q) / 500, kai 250 °C < q £ 650 °C;
kp(q) = (1000-q) / 3500, kai 650 °C < q £ 1000 °C;
kp(q) = 0, kai 1000 °C < q £ 1200 °C;
įtemptosioms vieloms ir lynams:
kp(q) = l, kai 20 °C £ q £ 100 °C;
kp(q) = (850-q) / 750, kai 100 °C < q < 250 °C;
kp(q) = (650-q) / 500, kai 250 °C < q £ 600 °C;
kp(q) = (1000-q) / 4000, kai 600 °C < q £ 1000 °C;
kp(q) = 0, kai 1000 °C < q £ 1200 °C;
2 pav. Paprastosios armatūros koeficiento ks(q) priklausomybė nuo temperatūros: l kreivė – kai deformacija euk ³ 2 %; 2 kreivė – kai deformacija euk < 2 %.
3 pav. Įtemptosios armatūros koeficiento kp(q) priklausomybė nuo temperatūros:
l kreivė – strypams; 2 kreivė – vieloms ir lynams.
VII SKYRIUS. KONSTRUKCIJŲ GAISRINIS PROJEKTAVIMAS
I skirsnis. Lentelių duomenys
43. Šis metodas taikomas atliekant elementų skaičiavimą. Lentelėse pateikti duomenys tinka sunkiajam betonui su silikatiniais užpildais, veikiant standartiniam gaisrui.
44. Kai sijų ir plokščių betonas su karbonatiniais užpildais, tai mažiausieji skerspjūvio matmenys arba mažiausiasis strypų centro atstumas a iki skerspjūvio krašto gali būti sumažinti 10 %.
45. Lengviesiems betonams šis sumažinimas gali siekti 20 %, išskyrus nelaikančiąsias sienas. Duomenims, pateiktiems lentelėse, galima taikyti tiesinę interpoliaciją. Įvertinus lentelėse pateiktus duomenis, nereikia tikrinti įstrižojo pjūvio stiprumo ir strypų inkaravimo pakankamumo pagal STR 2.05.05:2005 [8.6].
46. Sandarumo E ir izoliavimo I savybės yra tinkamos, kai sienų storis yra ne mažesnis už pateiktą 3 lentelėje.
47. Įvykdžius mažiausiųjų skerspjūvio matmenų ir armatūros centro atstumo iki skerspjūvio krašto reikalavimus, atlaikymo funkcija R bus pakankama, jeigu galios sąlyga
Ed, fi/Rd, fi £ 1,0. (7)
48. Lenkiamų elementų tempiamose zonose plieno apsaugai garantuoti būtini 3, 5 ir 7 lentelių duomenys grindžiami plieno kritiškąja temperatūra qcr = 500 °C. Ši prielaida apytiksliai atitinka
Ed, fi =0,7Ed. (8)
Iš anksto įtemptųjų strypų plieno kritinė temperatūra yra lygi 400 °C, o lynų ir vielų – 350 °C.
49. Kai neatliekami tempiamųjų elementų, sijų ir plokščių patikrinimai, armatūros centro atstumas a turi būti padidintas:
50. Kai kritinė plieno temperatūra nelygi 500 °C, tempiamųjų ir lenkiamųjų elementų, išskyrus tuos, kurių įtemptoji armatūra nesukibusi su betonu, 3, 4 ir 7 lentelėse pateikti atstumai modifikuojami:
50.1. įvertinamas plieno įtempimas ss, fi esant gaisro sąlygoms:
, (9)
čia: gs = 1,15; As, req – reikalingas armatūros skerspjūvio plotas; As, prov – faktiškas armatūros skerspjūvio plotas; Ed, fi / Ed = hfi gali būti įvertintas pagal 27 punkte pateiktas formules;
50.2. įvertinama armatūros plieno kritinė temperatūra qcr, atitinkanti koeficientą ks(q)=ss, fi/fyk(20 °C) pagal 2 pav. l grafiką neįtemptiems strypams arba kp(q) = ss, fi/fpk(20 °C) pagal 3 pav. pateiktus duomenis įtemptajai armatūrai;
51. Nesukibusių su betonu įtemptųjų lynų didesnė kaip 350 °C kritinė temperatūra gali būti įvertinama tais atvejais, kai taikomi tikslesni skaičiavimo metodai. Jeigu reikalaujama, kad tempiamųjų elementų arba sijų armatūros plieno kritinė temperatūra qcr būtų žemesnė nei 400 °C, turi būti padidintas elemento skerspjūvio plotis:
bmod ³ bmin+0,8(400 – qcr) (mm), (11)
čia bmin – mažiausioji lentelėse pateikta b reikšmė, atitinkanti standartinį atsparumą ugniai.
52. Lentelėse vartojami simboliai yra pateikti 4 pav.
4 pav. Elementų skerspjūvių matmenų žymėjimas.
53. Armatūros strypų, vielų ir lynų atstumas a turi būti ne mažesnis už mažiausiąsias reikšmes, pateiktas 1-9 lentelėse.
54. Kai armatūra yra išdėstyta keliomis eilėmis (žr. 5 pav.), atstumas a turi būti ne mažesnis už am:
am = (As1a1+As2a2+...+ Asnan)/(Asl+As2+...+Asn) = SAsiai/SAsi; (12)
čia: Asi – strypo, vielos, lyno skerspjūvio plotas; ai – strypo, vielos, lyno centro atstumas iki skerspjūvio artimiausio krašto.
5 pav. Matmenys, naudojami apskaičiuojant atstumą am.
55. Jeigu tempiamųjų elementų, sijų ir plokščių pagrindinės išilginės armatūros apsauginio betono sluoksnis c ³ 50 mm, tai reikalingas papildomas armavimas armatūros tinkleliu, kad storas apsauginis betono sluoksnis neatplyštų.
56. Gelžbetoninių kolonų atsparumas ugniai gali būti garantuojamas laikantis 1 lentelės duomenų ir toliau pateiktų taisyklių. 1 lentelėje pateiktas parametras mfi, kurio reikšmės buvo nustatytos atsižvelgus į galimas skaičiuotines situacijas, kolonų gebą atlaikyti poveikius, įvertinant netiesioginius gaisro poveikius, ir imant, kad skaičiuojamasis kolonos ilgis ld yra lygus nominaliajam kolonos ilgiui lcol. Parametro mfi reikšmę leidžiama pasirinkti lygią 0,7 visais atvejais. Tačiau tikslesnė jo reikšmė gali būti nustatyta taikant formulę
mfi = Ed, fi/Rd, fi(q) = hfiEd/Rd, fi(q), (13)
čia Rd, fi(q) – kolonos skaičiuojamasis stipris pagal STR 2.05.05:2005 [8.6] įvertinant, kad ld = lcol, gM, fi = 1 ir t = 0.
57. Jeigu kolonų betonas su karbonatiniais arba lengvaisiais užpildais, tai mažiausiasis plotis b taip pat turi būti toks, kaip nurodyta 1 lentelėje.
58. 1 lentelės 5 skiltyje pateikto matmens b reikšmės tinka kolonoms, kurių gaisro veikiamas paviršius yra to paties atsparumo ugniai sienos plokštumoje. Šis matmuo taip pat taikomas iš dalies išsikišusioms iš sienos kolonoms, jeigu jų skerspjūvio dalis, esanti sienoje, gali laikyti visą apkrovą. Bet kokia ertmė sienoje neturi būti arčiau kaip b atskaitant nuo kolonos šono (žr. 6 pav.).
6 pav. Sienoje esančios kolonos: t´b – visą apkrovą perimanti kolonos skersinio pjūvio dalis.
59. Kai kolonos skerspjūvio plotis arba skersmuo b yra bent 1,2 karto didesnis už 1 lentelėje pateiktą mažiausiąją reikšmę, atstumas a gali būti sumažintas, tačiau jis turi būti toks, kad atitiktų STR 2.05.05:2005 [8.6] reikalavimus.
Jeigu 1 £ b/bmin £ 1,2, tai atstumui a nustatyti taikoma tiesinė interpoliacija.
1 lentelė
Stačiakampio ir apvaliojo skerspjūvio gelžbetoninių kolonų mažiausieji matmenys ir armatūros centro atstumas a
Standartinis atsparumas ugniai |
Mažiausieji matmenys (mm) Kolonos plotis bmin/atstumas a |
|||
Kolonos, kurių daugiau kaip vienas šonas gali būti veikiamas gaisro |
Gaisro veikiamas vienas šonas |
|||
mfi = 0,2 |
mfi = 0,5 |
mfi = 0,7 |
mfi = 0,7 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
R 30 R 60 R 90 R 120 R 180 R 240 |
150/10* 150/10* 180/10* 200/40 240/50 300/50 |
150/10* 180/10* 210/10* 250/40 320/50 400/50 |
150/10* 200/10* 240/35 280/40 360/50 450/50 |
100/10* 120/10* 140/10* 160/45 200/60 300/60 |
60. Kai reikia garantuoti pertvaros atsparumą ugniai tik pagal sandarumo E ir izoliavimo I savybes, mažiausiasis sienos storis turi būti ne mažesnis už 2 lentelėje pateiktas reikšmes. Šiuo atveju reikalavimai atstumui a nekeliami. Jeigu betonas su karbonatiniais arba lengvaisiais užpildais, 2 lentelėje pateiktas sienų storis gali būti sumažintas 10 %.
61. Kad būtų išvengta pernelyg didelių temperatūrinių deformacijų ir dėl to galimo sandarumo tarp sienų ir plokščių netekimo, sienos aukščio ir storio santykis neturi viršyti 40.
62. Laikančiųjų gelžbetoninių ir betoninių sienų atsparumo ugniai reikalavimai pateikti 3 lentelėje.
3 lentelė
Laikančiųjų sienų mažiausiasis storis ir atstumas a, mm
Standartinis atsparumas ugniai |
Mažiausieji matmenys (mm) Sienos storis/atstumas a |
|||
mf=0,35 |
mf=0,7 |
|||
Gaisro veikiamas vienas sienos šonas |
Gaisro veikiami du sienos šonai |
Gaisro veikiamas vienas sienos šonas |
Gaisro veikiami du sienos šonai |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
REI 30 REI 60 REI 90 REI 120 REI 180 REI 240 |
100/10* 110/10* 120/20* 150/25 180/45 230/60 |
120/10* 120/10* 140/10* 160/25 200/45 250/60 |
120/10* 130/10* 140/25 160/35 210/55 270/70 |
210/10* 140/10* 170/25 220/35 300/55 360/70 |
63. Paprastojo ir įtemptojo gelžbetonio tempiamųjų elementų atsparumo ugniai reikalavimai pateikti 4 lentelėje.
4 lentelė
Paprastojo ir įtemptojo gelžbetonio tempiamųjų elementų skerspjūvio mažiausieji matmenys ir atstumas a
Standartinis atsparumas ugniai |
Mažiausieji matmenys (mm) Elementų pločio bmin/atstumo a galimi deriniai |
|
1 |
2 |
3 |
R 30 R 60 R 90 R 120 R 180 R 240 |
80/25 120/40 150/55 200/65 240/80 280/90 |
200/10* 300/25 400/45 500/45 600/60 700/70 |
64. Kai didelis tempiamųjų elementų pailgėjimas neigiamai veikia konstrukcijos laikomąją gebą, gali tekti sumažinti tempiamųjų elementų armatūros kritinę temperatūrą iki 400 °C. Tokiu atveju 4 lentelėje įrašytas atstumas a turi būti padidintas 10 mm. Tempiamųjų elementų skerspjūvio plotas turi būti ne mažesnis kaip 2b2min; čia bmin – mažiausiasis elemento skerspjūvio matmuo, pateiktas 4 lentelėje.
65. Kai yra įtemptojo gelžbetonio elementai, atstumas a padidinamas pagal 49-55 punktuose pateiktus reikalavimus.
66. Paprastojo ir įtemptojo gelžbetonio sijų atsparumo ugniai reikalavimai pateikti 5, 6 ir 7 lentelėse. Jie tinka sijoms, kurių trys šonai veikiami gaisro, t. y. jų viršutinis paviršius apsaugotas nuo gaisro poveikio. Sijų, kurių visi paviršiai yra veikiami gaisro, atsparumo ugniai reikalavimai pateikti 66-78 punktuose.
Lentelėse pateiktos reikšmės tinka sijoms, taip pat plokštėms su briaunomis, kurių skerspjūviai pavaizduoti 7 paveiksle.
67. Sijų, kurių sienelės plotis kintamas, betono skerspjūvio plotis b lygus sienelės pločiui ties tempiamosios armatūros centru. Dvitėjo formos sienelės apatinės lentynos vidutinis aukštis turi būti ne mažesnis kaip:
deff = d1 + 0,5d2 ³ bmin, (14)
čia bmin – mažiausioji sijos pločio reikšmė pagal 5 ir 6 lenteles.
Ši taisyklė netaikoma, jeigu įsivaizduojamas skerspjūvis, kuris atitinka mažiausiuosius atsparumo ugniai reikalavimus ir kuriame sudėta visa armatūra, gali būti patalpintas faktiško skerspjūvio viduje.
8 pav. Dvitėjo skerspjūvio formos sija su kintamu briaunos pločiu bw; a – įsivaizduojamas skerspjūvis.
68. Jeigu faktiškas apatinės lentynos plotis b ³ l,4bw (bw – sienelės plotis), atstumas a turi būti padidintas iki
aeff = a(l,85-deff/bmin) ³ a, (15)
čia: deff – matmuo pavaizduotas 8 pav., bmin – mažiausiasis sijos plotis pagal 9 lentelę.
69. Kai lentynos plotis b > 3,5bw, galioja 83 punkto reikalavimai. Angos sijų sienelėse neturi įtakos atsparumui ugniai, jeigu elemento tempiamosios zonos plotas yra ne mažesnis už 2b2min (bmin reikšmės pateiktos 5 lentelėje).
70. Aukštesnės temperatūros yra sijų skerspjūvio apatiniuose kampuose. Dėl šios priežasties kampinio strypo (vielos, lyno) centro, esančio sijos apačioje, atstumas iki artimiausio skerspjūvio paviršiaus turi būti padidintas 10 mm, lyginant su reikšmėmis, esančiomis 5 lentelės 4 skiltyje (laisvai atremtoms sijoms), ir 6 lentelės 3 skiltyje (nekarpytosioms sijoms).
71. 5 lentelėje pateiktos laisvai atremtų sijų mažiausiosios atstumo a ir skerspjūvio pločio reikšmės, kai standartinis atsparumas ugniai yra intervale R 30-R 240.
72. 6 lentelėje pateiktos nekarpytųjų sijų mažiausiosios atstumo a ir skerspjūvio pločio reikšmės, kai standartinis atsparumas ugniai yra intervale R 30-R 240.
73. 6 lentelėje pateikti duomenys ir toliau parašytos taisyklės galioja nekarpytosioms sijoms, jeigu armatūros virš tarpinės atramos skerspjūvio plotas yra lygus arba sudaro ne mažiau kaip 25 % tarpatramyje esančios armatūros skerspjūvio ploto. Priešingu atveju kiekvienas nekarpytosios sijos tarpatramis turėtų būti įvertinamas naudojant 5 lentelės duomenis taip pat, kaip ir laisvai atremtų sijų.
74. Virš kiekvienos tarpinės atramos esanti tempiamoji armatūra turi būti pratęsta nuo atramos centro į kiekvieną tarpatramį bent 0,3 leff atstumu, jeigu standartinis atsparumas ugniai yra lygus R 90 arba didesnis; čia: leff – sijos tarpatramio ilgis (atstumas tarp gretimų atramų centrų).
75. 6 lentelė tinka nekarpytosioms sijoms, turinčioms nesukibusią su betonu įtemptąją armatūrą, tik tuo atveju, jeigu viršutinė armatūra, esanti virš tarpinių atramų, yra reikiamai inkaruota.
5 lentelė
Paprastojo ir įtemptojo gelžbetonio laisvai atremtų sijų skerspjūvio mažiausieji
matmenys ir atstumas a
Standartinis atsparumas ugniai |
Mažiausieji matmenys (mm) |
||||
bmin |
bw |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
R 30
R 60
R 90
R 120
R 180
R 240
|
bmin = 80 a = 25 bmin = 120 a = 40 bmin = 150 a = 55 bmin = 200 a = 65 bmin = 240 a = 80 bmin = 280 a = 90 |
120 15* 160 35 200 45 240 55 300 70 350 80 |
160 10* 200 30 250 40 300 50 400 65 500 75 |
200 10* 300 25 400 35 500 45 600 60 700 70 |
80
100
100
120
140
160 |
asd = a+10 mm (kampinio strypo centro atstumas iki skerspjūvio artimiausio krašto) |
|
6 lentelė
Paprastojo ir įtemptojo gelžbetonio nekarpytųjų sijų skerspjūvio
mažiausieji matmenys ir atstumas a
Standartinis atsparumas ugniai |
Mažiausieji matmenys (mm) |
|||
bmin |
bw |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
R 30
R 60
R 90
R 120
R 180
R 240
|
bmin = 80 a = 12* bmin = 120 a = 25 bmin = 150 a = 35 bmin = 220 a = 45 bmin = 380 a = 60 bmin = 480 a = 70 |
160 12* 200 12* 250 25 300 35 400 60 500 70 |
200 12* 300 12* 400 25 500 35 600 50 700 60 |
80
100
100
120
140
160 |
asd = a+10 mm (kampinio strypo centro atstumas iki skerspjūvio artimiausio krašto) |
|
76. Nekarpytųjų dvitėjo skerspjūvio formos sijų sienelės plotis bw ruožuose, kurių ilgis 2h, atskaitant nuo tarpinių atramų centro, neturi būti ne mažesnis už bmin (bmin – mažiausioji 6 lentelėje pateikta reikšmė).
77. Nekarpytųjų sijų kraštiniuose tarpatramiuose, esant standartiniam atsparumui ugniai nuo R 120 iki R 240, skerspjūvio plotis turi būti padidintas (žr. 7 lent.).
78. 5, 6 ir 7 lentelėse pateikti duomenys tinka iš visų šonų gaisro veikiamoms sijoms, tačiau:
79. Paprastojo ir įtemptojo gelžbetonio plokščių atsparumas ugniai laikomas pakankamu, jeigu įvykdomi 8 ir 9 lentelėse pateikti reikalavimai bei laikomasi toliau pateiktų reikalavimų.
80. 8 lentelėje pateiktas mažiausiasis plokštės storis hs užtikrina reikiamą atitvarinę funkciją (E ir I kriterijai). Grindų dangos atlieka atitvarinę funkciją (žr. 9 pav.). Jeigu plokštei keliami tik atlaikymo funkcijos R reikalavimai, tai plokštės storis nustatomas pagal STR 2.05.05:2005 [8.6] reikalavimus.
9 pav. Gelžbetoninė plokštė su grindų dangomis: 1 – gelžbetoninė plokštė, 2 – grindų danga, 3 – garso izoliacija; h1 + h2 = hs.
81. 8 lentelėje pateikti REI 30-REI 240 atsparumo ugniai laisvai atremtų plokščių mažiausieji matmenys.
8 lentelė
Paprastojo ir įtemptojo gelžbetonio laisvai atremtų plokščių mažiausieji matmenys
Standartinis atsparumas ugniai |
Mažiausieji matmenys (mm) |
|||
Plokštės storis, hs (mm) |
vidutinis atstumas, a |
|||
plokštė, dirbanti viena linkme |
plokštė, dirbanti abiem linkmėmis ly/lx £ 1,5 |
1,5 < ly/lx £ 2 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
REI 30 REI 60 REI 90 REI 120 REI 180 REI 240 |
60 80 100 120 150 175 |
10* 20 30 40 55 65 |
10* 10* 15* 20 30 40 |
10* 15* 20 25 40 50 |
82. Apsauginio betono sluoksnio storis turi būti ne mažesnis kaip pusė reikalingo vidutinio atstumo a. Įtemptojo gelžbetonio plokštėse atstumas a turi būti padidintas pagal 46–55 punktuose pateiktus reikalavimus. 8 lentelės 4 ir 5 skiltyse pateiktas abiem linkmėmis dirbančių plokščių atstumas a tinka visu kontūru atremtoms plokštėms.
84. 71–77 punktuose pateikti reikalavimai tinka ir plokštėms. Jeigu šių reikalavimų nesilaikoma, tai nekarpytųjų plokščių visi tarpatramiai turi būti traktuojami kaip paprastai atremtos plokštės ir atsižvelgiama į 8 lentelės 2 ir 3 skiltyse pateiktus duomenis.
85. Virš tarpinių atramų turi būti įdėta armatūros, kurios skerspjūvio plotas As, prov > 0,005Ac, jeigu yra tokios sąlygos:
86. Čia pateikti reikalavimai tinka besijėms plokštėms, jeigu armatūros virš tarpinės atramos skerspjūvio plotas yra lygus arba sudaro ne mažiau kaip 25 % tarpatramyje esančios armatūros skerspjūvio ploto. Priešingu atveju atstumas a turi būti parinktas kaip viena linkme dirbančios plokštės (žr. 8 lentelės 3 skiltį), o mažiausiasis storis – pagal 9 lentelę.
87. Ne mažiau kaip 20 % visos abiejų linkmių viršutinės armatūros turi būti nenutraukta tarpatramiuose. Ši armatūra turi būti išdėstyta kolonų juostose.
88. Mažiausiasis plokštės storis negali būti sumažintas netgi atsižvelgus į kitus grindų konstrukcijos sluoksnius.
9 lentelė
Paprastojo ir įtemptojo gelžbetonio besijų plokščių mažiausiasis storis ir apatinės armatūros centro atstumas iki artimiausio plokštės paviršiaus
Standartinis atsparumas ugniai |
Mažiausieji matmenys (mm) |
|
plokštės storis, hs |
atstumas, a |
|
1 |
2 |
3 |
REI 30 REI 60 REI 90 REI 120 REI 180 REI 240 |
150 200 200 200 200 200 |
10* 15* 25 35 45 50 |
II skirsnis. Paprastasis skaičiavimo modelis
89. Paprastuoju skaičiavimo modeliu nustatoma kaitinamojo skerspjūvio laikomoji geba. Šis metodas tinka konstrukcijoms, paveiktoms standartinio gaisro iki didžiausiosios gaisro temperatūros. Metodas taip pat tinka skaičiuoti laikomajai gebai pasirinktuoju laiko momentu bet kokio kito gaisro atveju, jeigu temperatūrų laukai, atitinkantys tą laiko momentą, yra žinomi arba apskaičiuoti, o medžiagų savybės yra žinomos.
Iš pradžių nustatomi temperatūrų laukai skerspjūviuose, tada sumažinamas skerspjūvis, betono ir armatūros stipris, tamprumo modulis ir galiausiai apskaičiuojama laikomoji geba, įvertinant sumažintą skerspjūvį, vadovaujantis STR 2.05.05:2005 [8.6] reikalavimais. Elementai turi būti sukonstruoti taip, kad neatplyštų apsauginis betono sluoksnis, elemento suirimo dėl betono sprogimo, armatūros inkaravimo pažeidimo arba nepakankamos gebos sukimo momentui atlaikyti tikimybė būtų mažesnė, negu suirimo dėl lenkimo momento, skersinės arba išilginės jėgos veikimo.
90. Skaičiuotinis betono gniuždomasis stipris nustatomas pagal formulę:
fcd(qM) = kc(qM)fck(20 °C). (17)
91. Gaisro veikiamose gelžbetoninėse konstrukcijose temperatūrų pasiskirstymas gali būti nustatomas bandymais arba skaičiavimais. 1 priede pateikti temperatūrų laukai naudojami, kai tikslesnės informacijos gauti nėra galimybės. Šie laukai tinka normaliajam ir sunkiajam betonui, veikiamam standartinio gaisro. Jie pakankamai gerai tinka ir esant daugeliui kitos rūšies betono užpildų, bet tik esant standartiniam gaisrui.
92. Laikoma, kad stačiakampio skerspjūvio gniuždomosiose zonose izotermos yra lygiagrečios skerspjūvio šonams. Gaisro pažeistas skerspjūvis yra vaizduojamas sumažintu skerspjūviu, kuriame betonas laikomas vienodai pažeistas. Skerspjūvis sumažinamas atmetant pažeistas zonas, kurių storis az lygus ties tais paviršiais, kurie yra veikiami gaisro (žr. 10 pav.). Iš abiejų pusių gaisro veikiamo elemento skerspjūvio plotis yra imamas lygus 2w (žr. 10 a pav.). Kai tik vienas šonas veikiamas gaisro, plotis lygus w (žr. 10 c pav.). Ties kiekvienu gaisro veikiamu paviršiumi pažeistos zonos storis az apskaičiuojamos kaip ekvivalentinės 2w storio sienos, veikiamos gaisro iš abiejų šonų.
93. Jeigu elemento skerspjūvio plotis yra mažesnis už aukštį, pažeistos zonos skerspjūvio apačioje storis az imamas toks pat, kaip ir apskaičiuotas šonams (žr. 10 b pav.).
94. Sumažinto skerspjūvio betono gniuždomasis stipris ir tamprumo modulis laikomas vienodas jam ir lygus apskaičiuotajam taške M. Taškas M yra sąlyginai nepažeistos skerspjūvio dalies centras (žr. 10 d pav.).
95. Pažaidos storis az ir sumažintos betono savybės turi būti nustatytos kiekvienai skerspjūvio daliai atskirai. Tai reiškia, kad storis az gali būti skirtingas T formos skerspjūvio lentynoje ir briaunoje.
10 pav. Skerspjūvio ir betono stiprumo sumažinimo schemos.
96. Iš abiejų šonų gaisro veikiamo elemento betono redukuotas skaičiuotinis gniuždomasis stipris fcd(qM) taške M nustatomas taip:
fcd(qM) = kc(qM)fck(20 °C), (18)
čia: qm – temperatūra taške M.
Redukuotas skaičiuotinis betono tamprumo modulis šiame taške:
Ecd(qM) = (kc(qM))2Eck(20 °C). (19)
97. Iš abiejų šonų gaisro veikiamas elemento pažeistos zonos ekvivalentinis storis nustatomas taip:
97.1. pusė sienos storio w yra dalijama į n lygiagrečių vienodo storio zonų, čia: n ³ 3 (žr. 11 pav.);
97.4. apskaičiuojamas vidutinis betono gniuždomojo stiprio sumažinimo koeficientas:
kcm = (l – 0,2/n)/n; (20)
98. Skaičiuotinis redukuotas tempiamosios armatūros stipris apskaičiuojamas pagal formules:
neįtemptai fyd(q) = ks(q)fyk(20 °C);
(23)
įtemptai fpd(q) = kp(q)fpk(20 °C).
Įvertinama kiekvieno strypo faktinė temperatūra, įskaitant netgi tuos strypus, kurie yra už sumažinto skerspjūvio ribų.
III skirsnis. Bendrasis skaičiavimo modelis
100. Bendrasis skaičiavimo modelis taikomas atliekant bet kokios formos skerspjūvio elementų, konstrukcijų dalių arba visos konstrukcijos atsparumo ugniai skaičiavimus. Šis modelis leidžia atlikti gaisro veikiamų konstrukcijų realią analizę. Taikant šį modelį gaunami patikimi rezultatai, atspindintys faktišką konstrukcijos elgseną gaisro sąlygomis.
101. Bendrasis skaičiavimo modelis turi atskirus modelius, kurie skirti:
102. Temperatūrų pasiskirstymo konstrukcijose skaičiavimai grindžiami pripažintais šilumos perdavimo teorijos principais ir prielaidomis. Skaičiuojant temperatūrų laukus atsižvelgiama į:
103. Bendrasis skaičiavimo modelis mechaninei elgsenai skaičiuoti grindžiamas pripažintais statybinės mechanikos teorijos principais ir prielaidomis atsižvelgiant į medžiagų mechaninių savybių priklausomybę nuo temperatūros. Skaičiuojant įvertinamas konstrukcijos geometrinis ir fizinis netiesiškumai.
STR 2.05.11:2005
1 priedas
Temperatūrų laukai
Skerspjūvio plotas, kuriame parodyti temperatūrų laukai, pateiktas 1 paveiksle.
2-6 paveiksluose pateikti plokščių ir sijų temperatūrų laukai.
7-10 paveiksluose pateikti stačiakampio skerspjūvio kolonų temperatūrų laukai. 11 paveiksle pateiktos kolonos h´b = 0,3´0,3 m 500 °C izotermos.
12-15 paveiksluose pateikti apvaliojo skerspjūvio kolonų temperatūrų laukai. 16 paveiksle pateiktos apvaliojo skerspjūvio kolonos Æ = 0,3 m 500 °C izotermos.
1 pav. Skerspjūvio plotas, kuriame pateikiami temperatūrų laukai:
1 – temperatūros laukų plotas, 2 – visas skerspjūvio plotas.
2 pav. Plokštės, kurios storis h = 200 mm, veikiamos standartinio gaisro 60-240 min. temperatūrų laukai; a – ašies padėtis.
a) R 60 |
b) R 90 |
|
|
3 pav. Sijos, kurios skerspjūvis h´b = 0,6´0,3 m, temperatūrų laukai.
4 pav. Sijos, kurios skerspjūvis h´b = 0,6´0,3 m ir R 120, temperatūrų laukai.
a) R 90 |
b) R 120 |
|
|
5 pav. Sijos, kurios skerspjūvis h´b = 0,8´0,5 m, temperatūrų laukai.
a) R 180 |
b) R 240 |
|
|
6 pav. Sijos, kurios skerspjūvis h´b = 0,8´0,5 m, temperatūrų laukai.
7 pav. Kolonos, kurios skerspjūvis h´b = 0,3´0,3 m ir R 30, temperatūrų laukai.
8 pav. Kolonos, kurios skerspjūvis h´b = 0,3´0,3 m ir R 60, temperatūrų laukai.
9 pav. Kolonos, kurios skerspjūvis h´b = 0,3´0,3 m ir R 90, temperatūrų laukai.
10 pav. Kolonos, kurios skerspjūvis h´b = 0,3´0,3 m ir R 120, temperatūrų laukai.
11 pav. Kolonos, kurios skerspjūvis h´b = 0,3´0,3 m, 500 °C izotermos.
12 pav. Apvaliojo skerspjūvio kolonos, kurios Æ = 0,3 m ir R 30, temperatūrų laukai.
13 pav. Apvaliojo skerspjūvio kolonos, kurios Æ = 0,3 m ir R 60, temperatūrų laukai.
14 pav. Apvaliojo skerspjūvio kolonos, kurios Æ = 0,3 m ir R 90, temperatūrų laukai.
15 pav. Apvaliojo skerspjūvio kolonos, kurios Æ = 0,3 m ir R 120, temperatūrų laukai.
16 pav. Apvalaus skerspjūvio kolonos, kurios Æ = 0,3 m, 500 °C izotermos.
______________