Глава 11. Анализ возможности эксплуатации железобетонных ферм после пожара

Для решения вопроса о возможности эксплуатации строитель­ных конструкций, в частности, железобетонных ферм (рис. 11.1), склада каучука шинного завода после воздействия реального пожа­ра были проведены следующие исследования с использованием следующих работ [7,19-38]:

1. Изучены материалы о развитии пожара в складе каучука, обследовано состояние строительных конструкций после пожара.

2. Определены фактические прогибы железобетонных ферм, сох­ранившихся после пожара.

3. Проведен расчет температурного режима в складе каучука при пожаре.

4. Проведен расчет прогрева железобетонных ферм.

5. Проведено испытание характеристик прочности бетона и арматуры после огневого воздействия.

Рис.11.1. Вид на железобетонные фермы после пожара

Изучение материалов о развитии пожара в складе каучука, обследование состояния строительных конструкций после пожара

Здание склада предназначено для хранения синтетического каучука марки СКИ-3. Площадь отсека склада, где произошел пожар, составляет 24x60=1440 м². Здание одноэтажное, пролет отсе­ка 24 м, длина 60 м, высота до нижнего пояса ферм 6 м. Степень огнестойкости здания – П. Капитальные стены и пилястры выполне­ны из силикатного кирпича. Стропильные фермы железобетонные, пролетом 24 м. Плиты покрытия – железобетонные, марки ПКЖ-3, размером 6x1,5 м. По торцам отсека склада расположены по 3 окна размером 2x3 м и дверь размером 3x3 м.

Начало пожара зафиксировано в 18 час 45 мин, окончание по­жара - I час ночи 15 мин. Длительность пожаре 5 час 30 мин. Время открытия ворот 19 час.19 мин. Время начала тушения пожара 19 час. 26 мин. или через 41 мин. после возникновения пожара. Время обнаружения пламени 19 час. 55 мин. Время от начала до обнаружения пожара 32 мин. Время разрушения остекления 20 час. 45 мин. или через 2 часа от начала пожара. Время обрушения фермы и плит покрытия 21 час. 13 мин. Площадь обрушения 288 м².

Фактическая загрузка склада горючими материалами составляла 230 кг/м². Количество сгоревшего материала: каучук марки СКИ-3 I400 кг, регенерат PКT I200 кг, обертка 50 кг, всего 2650 кг. Площадь горения 50 м².

В результате пожара произошло обрушение фермы Ф₀ и 32 плит покрытия ПКЖ-3; на Фермах Ф₅, Ф₆, Ф₇ появились нормальные и косые трещины с раскрытием до 0,3 мм; на ферме Ф₆ имеются разрушенные участки бетона вплоть до полного оголения арматуры. В зо­не горения произошло отслаивание кирпичной кладки стены и верх­ней части пилястр.

Определение фактических прогибов железобетонных ферм

Для определения фактических прогибов ферм принят стереофотограмметрический метод [20]. Съемки ферм выполнялись с помощью фо­тотеодолита С-Зв. Следует отметить, что использование данного метода для определения прогибов строительных конструкций после пожаров повышает безопасность проведения работ, точность измерений при незначительных затратах времени и средств.

После проведенной обработки диапозитивов получили, что величина прогибов изменяется вдоль ферм следующим образом: Ф₈ от +2,34 см до -0,29 см; Ф₇ то +6,42 см до 0,0 см; Ф₆ от +8,8 см до 0,0 см; Ф₅ от +5,14 см до 0,0 см; Ф₄ от +4,5 см до 0,0 см; Ф₃ от 4,86 см до 0,0 см; Ф₂ от +2,83 до 0,0 см. Вдоль отсека оклада максимальные прогибы ферм изменяется таким образом: (рис. 2.10) от фермы Ф₈ к Ф₆ прогибы возрастают от 2,34 см до 8,8 см и от Ф₂ к Ф₅ возрастают от 2,83 см до 5,14 см. Следовательно, уменьшение прогибов ферм происходит в соответствии с их прогревом в направлении от очага пожара до вентиляционных проемов.

Согласно СНиП 2.03.01.-84*, прогибы железобетонных элементов не должны превышать предельно допустимых величин (табл.11.1) для перекрытий с ребристыми потолками при пролете свыше 10 м 1/400 пролета или 6,0 см.

При сопоставлении фактических прогибов ферм с допустимыми (предельно) установлено, что фермы Ф₁, Ф₂, Ф₃ , Ф₄ ,и Ф₈ имеют прогибы, меньшие нормативных; фермы Ф₆ и Ф₇, имеют прогибы, превышающие предельно допустимые значения; ферма Ф₅ имеет прогиб, близкий к предельно допустимому значению (5,14 см).

Рис.11.2. Фактические прогибы ΔН ферм после пожара: I-очаг горения каучука; II и III - зоны средней и слабой интенсивности огневого воздействия;

1–3 – границы температур по низу плит покрытия, соответственно 800, 400, 200 ⁰С; 4 – направления движения продуктов горения;

5 – въездные ворота; 6 – оконные проемы.