CC BY
54DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2022.6-1.58 УДК 614.841.33:624.014.2
ТАБЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ ОГНЕСТОЙКОСТИ ИЗГИБАЕМЫХ СТАЛЬНЫХ БАЛОК БЕЗ ОГНЕЗАЩИТЫ
Жамойдик С.М., Шкараденок К.В., Лященко С.Ф.
Цель. Разработка табличных данных для оценки огнестойкости изгибаемых стальных балок.
Методы. Аналитическое решение теплотехнической и статической задач огнестойкости изгибаемых стальных конструкций.
Результаты. Для сортамента стальных двутавровых балок - двутавр нормальный (Б) и широкополочный двутавр (Ш) по СТО АСЧМ 20-93 из сталей марок С245, С255, С285, С345 - определены (в зависимости от пролета, класса сечения и условий работы конструкции) предельные значения нагрузки, при которых балка может быть применена в здании без нанесения огнезащиты, обеспечивая огнестойкость 15 и 30 мин. На основании проведенных расчетов разработаны табличные данные для оценки огнестойкости стальных балок без огнезащиты.
Область применения исследований. Полученные результаты могут быть использованы для решения задач огнестойкости изгибаемых стальных балок с учетом нагрузки при проектировании и строительстве зданий и сооружений.
Ключевые слова: незащищенные стальные балки, предельная нагрузка, предел текучести, изгиб, сдвиг.
(Поступила в редакцию 6 января 2022 г.)
Введение
Базовая характеристика всей системы противопожарной защиты зданий -огнестойкость, обеспечение которой является неотъемлемой частью проектирования и строительства зданий1 [1; 2].
В настоящей статье принята терминология по СН 2.01.03-20202, согласно которому огнестойкость (предел огнестойкости) - способность конструктивной системы, ее части или отдельной конструкции выполнять требуемые функции (несущую и (или) ограждающую) в течение установленной продолжительности регламентируемого пожара при заданном уровне нагрузки. Классификация методов расчета огнестойкости принята по ТКП EN 1993-1-2-20093, согласно которому методы расчета подразделяются на общие, упрощенные и методы, применяющие табличные данные.
Упрощенные методы расчета и методы, применяющие табличные данные, в основном используются для определения огнестойкости отдельных элементов конструкций с простыми граничными условиями, в то время как общий метод расчета огнестойкости используется для анализа части конструктивной схемы и всей конструкции. Наименее трудоемкими методами определения огнестойкости являются методы, применяющие табличные данные. Используемые в них таблицы получены путем множества расчетов параметров огнестойкости типовых конструкций упрощенным и общим методом, результаты которых обобщены и представлены в табличном виде и в большинстве случаев не требуют дополнительных вычислений.
1 Здания и сооружения, строительные материалы и изделия. Безопасность: ТР 2009/013/BY: принят 02.07.2013: вступ. в силу 01.08.2010 / постановление Совета Министров Респ. Беларусь. - Минск: Госстандарт, 2015. - 25 с.
2 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Общие воздействия. Воздействия для определения огнестойкости: СН 2.01.03-2019; введ. 08.09.20. - Минск: Минстройархитектуры, 2020. - 43 с.
3 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий: ТКП EN 1993-1-1-2009 (02250); введ. 01.01.10. - Минск: РУП «Стройтехнорм», 2010. - 93 с.
В современной практике строительства стальные конструкции находят широкое применение. Поэтому изучение проблем их огнестойкости, направленное на снижение гибели людей и материальных потерь от пожаров, является важной и актуальной задачей.
Согласно требованиям п. 5.3.5 СН 2.02.05-20204 в зданиях II-IV степени огнестойкости стальные конструкции могут быть применены незащищенными (без обеспечения фактического предела огнестойкости R (E, RE, REI) 15), если требуемый предел огнестойкости конструкции не превышает R (E, RE, REI) 15.
Огнестойкость стальных конструкций в общем случае зависит от коэффициента сечения (приведенной толщины металла), класса сечения по ТКП EN 1993-1-1-20095, уровня нагружения и условий работы конструкции. Таким образом, в зависимости от комбинации этих характеристик, также будет меняться и огнестойкость конструкции.
При использовании упрощенных методов расчета (без решения статической задачи) критическую температуру стальных конструкций 1-3-го класса сечения по ТКП EN 1993-11-2009 в общем случае допускается принимать 500 °С, для стальных конструкций 4-го класса сечения - 350 °С по ТКП EN 1993-1-2-20096.
Согласно ТКП 45-2.02-110-20087 огнестойкость стальных конструкций R15 в общем случае обеспечивается при приведенной толщине металла от 8 мм - для 1-3-го класса сечения и от 15 мм - для 4-го класса сечения. Все конструкции, имеющие приведенную толщину металла менее указанной, в общем случае обладают фактической огнестойкостью ниже 15 мин, и в случае пожара произойдет их преждевременное обрушение, что противоречит требованиям норм проектирования. Следовательно, такие конструкции не должны применяться в зданиях II-IV степени огнестойкости без огнезащиты.
Наступление предельного состояния R (потеря несущей способности) стальных конструкций, вызванное нагревом конструкции при пожаре, происходит по двум причинам: потеря прочности из-за снижения предела текучести стали и потеря устойчивости из-за деформации вследствие снижения модуля упругости стали. Исходя из этого проектирование стальных конструкций должно основываться на расчетных методах, учитывающих специфику работы стальных элементов при пожаре.
Для оценки огнестойкости стальных конструкций применяются упрощенные и общие методы расчета, в то время как для железобетонных и каменных конструкций на основании проведенных расчетов разработаны и представлены в ТКП 45-2.02-110-20088, ТКП EN 1992-1-2-20099 и ТКП EN 1996-1-2-200910 методы оценки огнестойкости, применяющие табличные данные, на основании которых инженер-конструктор способен оценить огнестойкость конструкций при минимальных трудозатратах.
Аналогичный метод оценки огнестойкости стальных конструкций без огнезащиты частично представлен в ТКП 45-2.02-110-200811 в виде номограммы для определения их нагрева при стандартном температурном режиме, которая отражает решение только теплотехнической задачи. Табличные методы разрабатывают для стальных конструкций с огнезащитой. В таблицах приводится информация для определения времени их нагрева
4 СН 2.02.05-2020. Пожарная безопасность зданий и сооружений. - Взамен СН 2.02.01-2019, ТКП 45-2.02-3152018 (33020). - Введ. 04.04.21. - Минск: РУП «Стройтехнорм». 2021. - 70 с.
5 См. сноску 3.
6 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Часть 1-2. Общие правила определения огнестойкости: ТКП ЕN 1993-1-2-2009 (02250); введ. 01.01.20. - Минск: РУП «Стройтехнорм», 2010. - 77 с.
7 ТКП 45-2.02-110-2008 (02250). Строительные конструкции. Порядок расчета пределов огнестойкости. -Взамен П1-02 к СНБ 2.02.01-98. - Введ. 12.06.08. - Минск: РУП «Стройтехнорм». 2008. - 126 с.
8 См. сноску 7.
9 Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций. Часть 1-2. Общие правила определения огнестойкости: ТКП EN 1992-1-2 (02250); введ. 10.12.09. - Минск: РУП «Стройтехнорм», 2010. - 86 с.
10 Еврокод 6. Проектирование каменных конструкций. Часть 1-2. Общие правила определения огнестойкости: ТКП EN 1996-1-2-2009 (02250); введ. 10.12.09. - Минск: РУП «Стройтехнорм», 2010. - 112 с.
11 См. сноску 7.
до критической температуры в зависимости от коэффициента сечения (приведенной толщины металла), вида сортамента и толщины огнезащиты12, 13 [2-7], но для оценки огнестойкости в последующем необходимо решить статическую задачу.
В целях снижения трудоемкости подбора параметров стальных балок, соответствующих заданному пределу огнестойкости, для оценки их огнестойкости необходимо подготовить табличные данные, учитывающие статическую и теплотехническую задачи.
Основная часть
Подтверждение огнестойкости строительных конструкций осуществляется сравнением фактических параметров с требуемыми. Согласно СН 2.01.03-201914 используются: временные
1г а — 1г , (1)
/г, а /г, геци' х у
прочностные
и температурные параметры
Rid.t - Efi,d,t (2)
0Л <Ord, (3)
где / а - расчетный предел огнестойкости, мин;
геЧи - требуемый предел огнестойкости, мин; Яр а г - расчетное сопротивление элемента при пожаре в момент времени 1; Ег а г - расчетный результат воздействия при пожаре в момент времени 1; в - расчетная температура материала, С; в сг а - расчетная критическая температура материала, С.
Определение указанных параметров является трудоемким и сложным процессом и включает множество отдельных взаимосвязанных алгоритмов по решению статических и теплотехнических задач.
Все параметры, входящие неравенства (1)-(3), функционально взаимосвязаны между собой и нагрузкой, действующей на несущую конструкцию при пожаре. В качестве альтернативы проверки обеспечения огнестойкости строительных конструкций предлагается проверка условия по предельной нагрузке на конструкцию:
1— г,ЕЛ , (4)
где Чг 1ЯЛ - предельная нагрузка на метр погонный конструкции при пожаре в момент времени 1, кН/м; Чг 1Еа - расчетная нагрузка на метр погонный конструкции при пожаре в момент времени 1, кН/м.
12 Инструкция по определению необходимой толщины огнезащитной системы «ЕТ Металл», выполненной из плит минераловатных теплоизоляционных огнезащитных EURO-ЛИТ плотностью 150 кг/м3 ТУ 5762-01108621635-2009 с изм. 1 и огнезащитного состава «Плазас» ТУ 5765-013-70794668-2006 в зависимости от приведенной толщины металла, критической температуры стальной строительной конструкции и требуемого предела огнестойкости: утв. нач. ФГБОУ ВПО Уральский ин-т ГПС МЧС России 26.09.2014. - Екатеринбург: ФГБОУ ВПО Уральский институт ГПС МЧС России, 2014. - 31 с.
13 Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости стальных конструкций с огнезащитными облицовками, выполненными из плит КНАУФ-Файерборд ТУ 5742-006-01250242-2009 по стальному каркасу из тонколистовых оцинкованных профилей ТУ 1121-012-04001508-2011: утв. зам. нач. ФГБУ ВНИИПО МЧС России 19.03.2012. - Москва: ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2012. - 40 с.
14 См. сноску 2.
Как правило, расчетная нагрузка для сочетания воздействий в случаях особых расчетных ситуаций (при пожаре) Её по СН 2.01.01-201915 вычисляется на предпроектной стадии по формуле:
Её = + Р + Аё + (^1,1 или ^2,1) ■ Qk^ + &2, ■ б*, (5)
]>1 1>1
где Ок,] - характеристическое значение постоянного воздействия у;
Р - определяющее репрезентативное значение усилия предварительного напряжения;
Аё - расчетное значение особого воздействия;
Ок, 1 - характеристическое значение доминирующего переменного воздействия 1;
Ой - характеристическое значение сопутствующего переменного воздействия г;
уи - коэффициент, учитывающий частоту повторения временного воздействия;
^2,1 - коэффициент, учитывающий практически постоянное значение временного воздействия.
Затем значение, полученное по формуле (5), в зависимости от грузовой площади балки пересчитывается на метр погонный ее длины. Поэтому для использования неравенства (4) необходимо установить предельную нагрузку, в случае превышения которой произойдет потеря несущей способности стальных балок.
Настоящая статья посвящена разработке табличных данных для оценки огнестойкости стальных балок, защищенных от потери устойчивости, несущая способность которых определяется только по критерию прочности. Рассматриваемые табличные данные распространяются на раскрепленные балки: двутавр нормальный (Б) и широкополочный двутавр (Ш) по СТО АСЧМ 20-9316 для сталей марок: С245, С255, С285, С345 с равномерно распределенной нагрузкой по длине при равномерном распределении температуры по сечению балки.
Для получения табличных данных по оценке огнестойкости стальных балок без огнезащиты были решены следующие задачи:
1. Для указанного сортамента прокатных профилей определен нагрев расчетного сечения стальной балки на 15 и 30 мин стандартного огневого воздействия.
Прирост температуры стальной балки без огнезащиты АО а, t при равномерном ее нагреве за промежуток времени Дt определен из соотношения
Лва, А
~ТТ = к* ■ ^^ ■ ^, (6)
Лt V с р
т аг а
где кян - поправочный коэффициент, учитывающий влияние теневого эффекта;
Ат - площадь поверхности конструкций на единицу длины, м2/м;
Vm - объем конструкций на единицу длины, м3/м;
са - удельная теплоемкость стали, Дж/(кг^К);
hnet - расчетное значение результирующего теплового потока на единицу площади, Вт/м2;
ра - плотность стали, принимаемая 7850 кг/м3;
Дt - промежуток времени, при этом Дt < 5 с.
Результаты проведенных расчетов изменения температуры для части стальных балок для двутавров нормальных (Б) по СТО АСЧМ 20-93 во времени приведены на рисунке 1.
15 СН 2.01.01-2019 Основы проектирования строительных конструкций. - Взамен ТКП EN 1990-2011 (02250). - Введ. 08.09.20. - Минск: РУП «Стройтехнорм». 2021. - 90 с.
16 СТО АСЧМ 20-93. Стандарт ассоциации предприятий и организаций по стандартизации продукции черной металлургии. Прокат стальной сортовой фасонного профиля. Двутавры горячекатанные с параллельными гранями полок. Технические условия. - Введ. 01.01.94. - Ассоциация «Черметстандарт», 2008. - 12 с.
2. На основании расчета изменения температуры сечения стальной балки определен коэффициент снижения предела текучести ку,в по таблице 3.1 ТКП ЕN 1993-1-2-200917.
3. Согласно ТКП EN 1993-1-2-2009 и с учетом ТКП EN 1993-1-1-200918 определены расчетные сопротивления изгибающему моменту Мр, г, яс1 (Н м) и сдвигу Уа, г, м (Н).
900
О
g 800 а
£700
<D
S 600
<D
н
500 400 300 200 100 0
i i i __ -^ггтгтгггггг; j ^_ A
i i
i i
i _^
^ 1 i
ж • ж • ж • __ 1 1 _ i i
1 1 i i
jr* 1 -1- i -
10Б1
10
25Б1
15 45Б2
20
50Б1
70Б2
25 30
Время, мин
Рисунок 1. - График изменения температуры стали во времени для двутавров нормальных
по СТО АСЧМ 20-93
Потеря несущей способности стальных балок при пожаре в момент времени г под действием равномерно распределенной нагрузки, как правило, наступает вследствие снижения расчетного сопротивления поперечного сечения изгибающему моменту до значения действующего изгибающего момента. Исключение составляют стальные балки короткого пролета, у которых при пожаре в момент времени г происходит потеря несущей способности вследствие превышения расчетного усилия сдвига в поперечном сечении, вызванного действием равномерно распределенной нагрузки, расчетного сопротивления сдвигу стальной балки. Таким образом, предельную нагрузку на метр погонный стальной балки при пожаре в момент времени г определяли по двум критериям: изгибающему моменту и усилию сдвига в расчетных сечениях.
При проведении расчета поперечное сечение каждого несущего элемента каркаса должно быть классифицировано в зависимости от уровня нормальных напряжений, геометрических размеров сечения и физико-механических характеристик стали. Классификация поперечных сечений зависит от отношения ширины к толщине частей сечения, расположенных в его сжатой зоне. Сжатые зоны включают все части поперечного сечения, которые полностью или частично сжаты под действием рассматриваемого сочетания нагрузок. Различные сжатые части поперечного сечения (такие как стенка или полка) могут относиться к различным классам. Поперечное сечение классифицируется по наивысшему (наименее благоприятному) классу его сжатых частей и определяется в соответствии с ТКП ЕN 1993-1-1-2009.
Расчетное сопротивление изгибающему моменту Мр, г, м поперечных сечений 1-3-го класса в момент времени г обычно определяется в предположении равномерного распределения температуры ва,г по площади поперечного сечения путем корректировки расчетного сопротивления при нормальной температуре по ТКП EN 1993-1-1-2009 с учетом изменения механических свойств стали при повышенных температурах
0
5
17 См. сноску 6.
18 См. сноску 3.
M
W f k
_ rr pl (el )J y y, в
fi,t,Rd
У
(7)
M,fi
где кув - коэффициент снижения предела текучести стали при температуре во;
Жр1 и Жг1 - моменты сопротивления сечения в пластической (для сечений 1-го и 2-го
класса) и упругой (для сечений 3-го класса) стадиях, м3;
/ - предел текучести при 20 °С (определяемый с учетом требований таблицы НП.1 ТКП EN 1993-1-1-2009), Па;
у - частный коэффициент безопасности для соответствующей характеристики материала при пожаре, равен 1.
Расчетное сопротивление сдвигу Р/?, /м определяется по формуле:
_ Ау/уку,в
V
fi, t, Rd
(8)
Рисунок 2. - Поперечное сечение стальной балки
а/ЗУ и,/, '
где Лу - площадь сдвига, м2.
В формулах (7)-(8) рассматривалось приложение нагрузки к верхней полке стального двутавра (рис. 2).
Принимаем, что огнестойкость стальных балок при 4- и 3-стороннем огневом воздействии составляет 15 и 30 мин. Тогда в силу (1)-(3) расчетное значение действующего изгибающего момента М/г, г, Ей будет равно расчетному сопротивлению поперечного сечения изгибающему моменту при равномерном распределении температуры во,г, а расчетное усилие сдвига в поперечном сечении У/г, г, Ей будет равно расчетному сопротивлению балки на сдвиг:
M = M fiRd,
fi, t, Ed fi, t, Rd '
V = V
' fi, t, Ed ' fi, t, Rd-
(9) (10)
4. Определены предельные значения нагрузки на метр погонный балки по изгибаю-
щему моменту ди и усилию сдвига ду (кН/м), при которых огнестойкость балки составляет
15 и 30 мин.
Значение действующего изгибающего момента при нормальных условиях для шар-
нирно опертой балки при равномерно распределенной нагрузке определяется по правилам
строительной механики по формуле:
M
= 1 * l2
fi,t,Ed 8 '
(11)
где ди - нагрузка, кН/м; I - длина пролета, м.
Расчетное усилие сдвига поперечного сечения определяется по формуле:
Чу1 2 .
V,
fi, t, Ed
(12)
В силу (9), подставив в формулу (11) значение расчетного сопротивления балки на изгиб и задав длину пролета, легко получить предельное значение нагрузки на метр погонный балки по изгибающему моменту ди (кН/м), при котором ее огнестойкость будет составлять 15 и 30 мин:
*M = 8MMEd/12 .
(13)
Аналогично в силу (10) из (12) определяется предельное значение нагрузки на метр погонный балки по усилию сдвига ду (кН/м), при котором ее огнестойкость будет составлять 15 и 30 мин:
Чу _ 2Умм/1. (14)
Блок-схема алгоритма определения предельного значения нагрузки в результате действия изгибающего момента и усилия сдвига представлена на рисунке 3.
1-3-го класса сечений, при которых наступит потеря несущей способности стальных балок
Значения результата воздействий при пожаре в момент времени 15 и 30 мин для шарнирно опертой балки с учетом коэффициента расчетного уровня нагрузки двутавров нормальных (Б) и широкополочных двутавров (Ш) по СТО АСЧМ 20-9319 рассчитаны для сталей марок С245, С255, С285, С345. Результаты расчетов представлены в таблице.
Таким образом, для рассматриваемого сортамента разработаны табличные данные с предельными значениями нагрузки на метр погонный балки по изгибающему моменту ди и усилию сдвига ду. Представленные табличные данные позволяют использовать неравенство (4) для подтверждения огнестойкости стальных балок без огнезащиты.
19 См. сноску 16.
Правила использования таблицы
1. Сравнить расчетную нагрузку на погонный метр выбранного профиля, имеющего длину пролета I, с предельной нагрузкой, указанной в соответствующей ячейке времени огневого воздействия таблицы. В случае если расчетная нагрузка превышает указанные в таблице значения, то для данного стального профиля с длиной пролета I необходимо применять огнезащиту с целью повышения предела огнестойкости.
2. Значения величины нагрузки на погонный метр балки для промежуточной длины пролета определяются линейной интерполяцией.
Таблица 2. - Предельные значения нагрузки изгибающему моменту qм и сдвигу qv на погонный метр стальной балки сортамента двутавров нормальных (Б) и широкополочных (Ш) по СТО АСЧМ 20-93, при которых огнестойкость балки при 4-стороннем огневом воздействии составляет 15 и 30 мин_
Балка Предельная нагрузка на метр погонный ди / ду, кН/м*
Длина пролета 1, м
0,5 3 6 9 12
Время огневого воздействия, 1, мин
15 30 15 30 15 30 15 30 15 30
Сталь С245/255
Нормальные двутавры
10Б1 60,1 / 64,4 24,9 / 26,4 1,6 / 10,7 0,6 / 4,4 0,4 0,1 0,1 0,08 0,1 0,04
12Б1 75,2 / 67,1 32 / 28,1 2,0 / 11,1 0,8 / 4,6 0,5 0,2 0,2 0,1 0,1 0,06
12Б2 95,0 / 81,7 39,0 / 33,2 2,6 / 13,6 1,0 / 5,5 0,6 0,2 0,2 0,1 0,1 0,07
14Б1 110,0 / 78,1 46,0 / 32,3 3,0 / 13,0 1,2 / 5,3 0,7 0,3 0,3 0,1 0,1 0,08
14Б2 142,4 / 103,5 56,9 / 40,2 3,9 / 17,2 1,5 / 6,7 0,9 0,4 0,4 0,1 0,2 0,1
16Б1 154,8 / 99,6 64 / 41,1 4,3 / 16,6 1,7 / 6,8 1,0 0,4 0,4 0,2 0,2 0,1
16Б2 205,4 / 137,8 80,9 / 51,4 5,7 / 22,9 2,2 / 8,5 1,4 0,5 0,6 0,2 0,3 0,1
18Б1 216,6 / 120,4 88,6 / 48,4 6,0 / 20,0 2,4 / 8,0 1,5 0,6 0,6 0,2 0,3 0,1
18Б2 284,4 / 168,9 110,0 / 60,5 7,9 / 28,1 3,0 / 10,0 1,9 0,7 0,8 0,3 0,4 0,1
20Б1 361,2 / 204,3 138,8 / 71,8 10,0 / 34,0 3,8 / 11,9 2,5 0,9 1,1 0,4 0,6 0,2
25Б1 552,3 / 225,8 214,7 / 81,5 15,3 / 37,6 5,9 / 13,5 3,8 1,4 1,7 0,6 0,9 0,3
25Б2 671,0 / 300,4 248,9 / 98,1 18,6 / 50,0 6,9 / 16,3 4,6 1,7 2,0 0,7 1,1 0,4
30Б1 837,7 / 225,4 319,0 / 78,7 23,2 / 37,5 8,8 / 13,1 5,8 2,2 2,5 0,9 1,4 0,5
30Б2 1009,9 / 385,8 369,2 / 126,0 28,0 / 64,3 10,2 / 21,0 7,0 2,5 3,1 1,1 1,7 0,6
35Б1 1332,4 / 413,6 492,8 / 134,1 37,0 / 68,9 13,6 / 22,3 9,2 3,4 4,1 1,5 2,3 0,8
35Б2 1785,9 / 441,0 625,6 / 126,3 49,6 / 73,5 17,3 / 21,0 12,4 4,3 5,5 1,9 3,1 1,0
40Б1 2338,5 / 505,3 816,6 / 143,5 64,9 / 84,2 22,6 / 23,9 16,2 5,6 7,2 2,5 4,0 1,4
40Б2 3921,6 / 887,9 1022,0 / 230,4 108,9 / 147,9 28,3 / 38,4 27,2 7,1 12,1 3,1 6,8 1,7
45Б1 3945,2 / 923,9 1069,4 / 248,7 109,5 / 153,9 29,7 / 41,4 27,4 7,4 12,1 3,3 6,8 1,8
45Б2 5222,0 / 1196,9 1317,1 / 293,2 145,0 / 199,4 36,5 / 48,8 36,2 9,1 16,1 4,0 9,0 2,2
50Б1 4696,9 / 1140,8 1256,3 / 303,0 130,4 / 190,1 34,9 / 50,5 32,6 8,7 14,5 3,8 8,1 2,1
50Б2 5811,2 / 1274,9 1482,5 / 326,1 161,4 / 212,4 41,1 / 54,3 40,3 10,3 17,9 4,5 10,0 2,5
50Б3 7442,8 / 1659,1 1785,6 / 432,1 206,7 / 276,5 49,6 / 72,0 51,6 12,4 22,9 5,5 12,9 3,1
55Б1 7203,5 / 1566,3 1816,9 / 405,5 200,1 / 261,0 50,4 / 67,5 50,0 12,6 22,2 5,6 12,5 3,1
55Б2 8063,6 / 1860,0 2033,9 / 482,6 223,9 / 310,0 56,5 / 80,4 56,0 14,1 24,8 6,2 14 3,5
60Б1 8280,6 / 1786,2 2061,1 / 464,1 230,0 / 297,7 57,2 / 77,3 57,5 14,3 25,5 6,3 14,3 3,5
60Б2 10 367,6 / 2244,5 2455,0 / 579,3 287,9 / 374,0 68,2 / 96,5 72,0 17,0 32,0 7,5 18 4,2
70Б0 13 021,7 / 2685,1 3100,4 / 694,7 361,7 / 447,5 86,1 / 115,7 90,4 21,5 40,1 9,5 22,6 5,3
70Б1 15 088,0 / 2879,4 3514,8 / 746,3 419,1 / 479,9 97,6 / 124,3 104,7 24,4 46,5 10,8 26,1 6,1
70Б2 19 301,1 / 3464,1 4300,1 / 882,7 536,1 / 577,3 119,4 / 147,1 134,0 29,8 59,5 13,2 33,5 7,4
Широкополочные двутавры
20Ш1 659,5 / 282,8 235,5 / 84,3 18,3 / 47,1 6,5 / 14,0 4,5 1,6 2,0 0,7 1,1 0,4
25Ш1 1243,2 / 499,1 420,8 / 133,5 34,5 / 83,1 11,6 / 22,2 8,6 2,9 3,8 1,3 2,1 0,7
30Ш1 2032,0 / 740,9 677,4 / 184,8 56,4 / 123,4 18,8 / 30,8 14,1 4,7 6,2 2,0 3,5 1,1
30Ш2 2830,0 / 1052,0 920,9 / 272,1 78,6 / 175,3 25,5 / 45,3 19,6 6,4 8,7 2,8 4,9 1,6
Предельная нагрузка на метр погонный qM / qv, кН/м*
Длина пролета l, м
Балка 0,5 3 6 9 12
Время огневого воздействия, t, мин
15 30 15 30 15 30 15 30 15 30
35Ш1 2927,6 / 589,9 976,0 / 151,2 81,3 / 98,3 27,1 / 25,2 20,3 6,7 9,0 3,0 5,0 1,6
35Ш2 3779,2 / 845,2 1229,7 / 219,1 104,9 / 140,8 34,1 / 36,5 26,2 8,5 11,6 3,8 6,5 2,1
40Ш1 5068,4 / 957,7 1657,2 / 248,2 140,7 / 159,6 46,0 /41,3 35,2 11,5 15,6 5,1 8,8 2,8
40Ш2 6468,8 / 1281,6 2052,4 / 324,4 179,6 / 213,6 57,0 / 54,0 44,9 14,2 19,9 6,3 11,2 3,5
45Ш1 8772,1 / 2379,1 2737,6 / 577,8 243,6 / 396,5 76,0 / 96,3 60,9 19,0 27,0 8,4 15,2 4,7
50Ш1 7836,1 / 1609,1 2513,9 / 412,3 217,6 / 268,1 69,8 / 68,7 54,4 17,4 24,1 7,7 13,6 4,3
50Ш2 10 551,3 / 3487,7 3216,3 / 841,3 293,0 / 581,2 89,3 / 140,2 73,2 22,3 32,5 9,9 18,3 5,5
50Ш3 12 523,8 / 3991,5 3614,7 / 911,3 347,8 / 665,2 100,4 / 151,8 86,9 25,1 38,6 11,1 21,7 6,2
50Ш4 15 048,3 / 4602,5 4164,1 / 1011,3 418,0 / 767,0 115,6 / 168,6 104,5 28,9 46,4 12,8 26,1 7,2
60Ш1 11 539,8 / 3061,4 3680,6 / 776,0 320,5 / 510,2 102,2 / 129,3 80,1 25,5 35,6 11,3 20,0 6,3
60Ш2 15 564,8 / 4769,1 4576,0 / 1103,3 432,3 / 794,8 127,1 / 183,8 108,0 31,7 48,0 14,1 27,0 7,9
60Ш3 19 996,1 / 5952,1 5518,7 / 1308,5 555,4 / 992,0 153,3 / 218,0 138,8 38,3 61,7 17,0 34,7 9,5
60Ш4 24 633,9 / 7190,3 6635,5 / 1589,5 684,2 / 1198,3 184,3 / 264,9 171,0 46,0 76,0 20,4 42,7 11,5
70Ш1 25 396,8 / 4187,0 5352,9 / 1031,8 705,4 / 697,8 148,6 / 171,9 176,3 37,1 78,3 16,5 44,0 9,2
70Ш2 31 440,0 / 5253,5 6082,5 / 1214,8 873,3 / 875,5 168,9 / 202,4 218,3 42,2 97,0 18,7 54,5 10,5
70Ш3 42 815,3 / 7055,5 7474,8 / 1546,0 1189,3 / 1175,9 207,6 / 257,6 297,3 51,9 132,1 23,0 74,3 12,9
70Ш4 53 187,5 / 8687,2 8970,5 / 1930,4 1477,4 / 1447,8 249,1 / 321,7 369,3 / 723,9 62,3 / 160,8 164,1 27,6 92,3 15,5
80Ш1 24 388,4 / 4252,0 5396,8 / 1083,3 677,4 / 708,6 149,9/180,5 169,3 37,4 75,2 16,6 42,3 9,3
80Ш2 32 706,5 / 5086,6 6695,3 / 1226,8 908,5 / 847,7 185,9 / 204,4 227,1 / 423,8 46,5 / 102,2 100,9 20,6 56,7 11,6
90Ш1 32 858,8 / 5625,2 7030,0 / 1402,1 912,7 / 937,5 195,2 / 233,6 228,1 48,8 101,4 21,7 57,0 12,2
90Ш2 36 823,6 / 6147,6 7878,4 / 1463,7 1022,8 / 1024,6 218,8 / 243,9 255,7 54,7 113,6 24,3 63,9 13,6
100Ш1 46 145,9 / 7079,4 9418,8 / 1705,5 1281,8 / 1179,9 261,6 / 284,2 320,4 65,4 142,4 29,0 80,1 16,3
100Ш2 58 441,6 / 8341,2 11 050,2 / 1911,5 1623,3 / 1390,2 306,9 / 318,5 405,8 76,7 180,3 34,1 101,4 19,1
100Ш3 71 260,4 / 12 740,8 / 1979,4 / 353,9 / 349,4 494,8 / 88,4 / 219,9 39,3 123,7 22,1
9500,6 2096,7 1583,4 791,7 147,7
100Ш4 84 760,6 / 14 499,8 / 2354,4 / 402,7 / 401,5 588,6 / 100,6 / 261,6 44,7 147,1 25,1
11 001,4 2409,1 1833,5 916,7 200,7
Сталь С285
Нормальные двутавры
10Б1 67,5 / 72,3 27,8 / 29,7 1,8 / 12,0 0,7 / 4,9 0,4 0,1 0,2 0,09 0,1 0,05
12Б1 84,4 / 75,3 35,8 / 31,6 2,3 / 12,5 1,0 / 5,2 0,5 0,2 0,2 0,1 0,1 0,06
12Б2 106,8 / 91,8 43,8 / 37,2 2,9 / 15,3 1,2 / 6,2 0,7 0,3 0,3 0,1 0,1 0,08
14Б1 123,5 / 87,6 51,8 / 36,3 3,4 / 14,6 1,4 / 6,0 0,8 0,3 0,3 0,1 0,2 0,09
14Б2 160,0 / 116,1 64,0 / 45,2 4,4 / 19,3 1,7 / 7,5 1,1 0,4 0,4 0,2 0,2 0,1
16Б1 173,7 / 111,8 72,0 / 46,1 4,8 / 18,6 2,0 / 7,6 1,2 0,5 0,5 0,2 0,3 0,1
16Б2 230,4 / 154,7 90,8 / 57,7 6,4 / 25,7 2,5 / 9,6 1,6 0,6 0,7 0,2 0,4 0,1
18Б1 243,2 / 135,1 99,2 / 54,3 6,76 / 22,5 2,7 / 9,0 1,6 0,6 0,7 0,3 0,4 0,1
Балка Предельная нагрузка на метр погонный qM / qv, кН/м*
Длина пролета l, м
0,5 3 6 9 12
Время огневого воздействия, t, мин
15 30 15 30 15 30 15 30 15 30
18Б2 319,3 / 189,6 123,5 / 67,9 8,8 / 31,6 3,4 / 11,3 2,2 0,8 0,9 0,3 0,5 0,2
20Б1 405,7 / 229,3 155,8 / 80,7 11,2 / 38,2 4,3 / 13,4 2,8 1,0 1,2 0,4 0,7 0,2
25Б1 620,1 / 253,5 240,9 / 91,5 17,2 / 42,2 6,6 / 15,2 4,3 1,6 1,9 0,7 1,0 0,4
25Б2 753,2 / 337,2 279,6 / 110,1 20,9 / 56,2 7,7 / 18,3 5,2 1,9 2,3 0,8 1,3 0,4
30Б1 940,4 / 253,0 358,4 / 88,3 26,1 / 42,1 9,9 / 14,7 6,5 2,4 2,9 1,1 1,6 0,6
30Б2 1133,4 / 433,1 414,4 / 141,4 31,4 / 72,1 11,5 / 23,5 7,8 2,8 3,5 1,2 1,9 0,7
35Б1 1495,3 / 464,2 552,9 / 150,6 41,5 / 77,3 15,3 / 25,1 10,3 3,8 4,6 1,7 2,6 0,9
35Б2 1931,5 / 477,0 676,8 / 136,6 53,6 / 79,5 18,8 / 22,7 13,4 4,7 5,9 2,0 3,3 1,1
40Б1 2529,2 / 546,5 883,2 / 155,2 70,2 / 91,0 24,5 / 25,8 17,5 6,1 7,8 2,7 4,3 1,5
40Б2 4241,6 / 960,3 1105,6 / 249,2 117,8 / 160,0 30,7 / 41,5 29,4 7,6 13,0 3,4 7,3 1,9
45Б1 4267,2 / 999,3 1156,8 / 269,0 118,5 / 166,5 32,1 / 44,8 29,6 8,0 13,1 3,5 7,4 2,0
45Б2 5648,3 / 1294,6 1424,6 / 317,1 156,9 / 215,7 39,5 / 52,8 39,2 9,8 17,4 4,4 9,8 2,4
50Б1 5080,6 / 1234,0 1359,0 / 327,8 141,1 / 205,6 37,7 / 54,3 35,2 9,4 15,6 4,1 8,8 2,3
50Б2 6285,4 / 1378,9 1603,5 / 352,7 174,6 / 229,8 44,5 / 58,7 43,6 11,1 19,4 4,9 10,9 2,7
50Б3 8050.5 / 1794.6 1931,5 / 467,3 223,6 / 299,1 53,6 / 77,8 55,9 13,4 24,8 5,9 13,9 3,3
55Б1 7791,3 / 1694,2 1965,1 / 438,6 216,4 / 282,3 54,5 / 73,1 54,1 13,6 24,0 6,0 13,5 3,4
55Б2 8721,9 / 2011,8 2200,0 / 522,0 242,2 / 355,3 61,11 / 87,0 60,5 15,2 26,9 6,7 15,1 3,8
60Б1 8956,4 / 1932,0 2229,4 / 502,0 248,7 / 322,0 61,9 / 83,6 62,2 15,4 27,6 6,8 15,5 3,8
60Б2 11 214,0 / 2421,7 2655,3 / 626,6 311,5 / 404,6 73,7 / 104,4 77,8 18,4 34,6 8,2 19,4 4,6
70Б0 14 084,8 / 2904,3 3353,6 / 751,5 391,2 / 484,0 93,1 / 125,2 97,8 23,2 43,4 10,3 24,4 5,8
70Б1 16 319,6 / 3114,5 3801,9 / 807,2 453,3 / 519,0 105,6 / 134,5 113,3 26,4 50,3 11,7 28,3 6,6
70Б2 20 876,8 / 3746,8 4651,2 / 954,8 579,9 / 624,4 129,2 / 159,1 144,9 32,3 64,4 14,3 36,2 8,0
Широкополочные двутавр
20Ш1 740,4 / 317,4 264,3 / 94,6 20,5 / 52,9 7,3 / 15,7 5,1 1,8 2,2 0,8 1,2 0,4
25Ш1 1344,6 / 539,9 455,3 / 144,4 37,3 / 89,9 12,6 / 24,0 9,3 3,1 4,1 1,4 2,3 0,7
30Ш1 2198,0 / 801,4 732,8 / 199,9 61,0 / 133,5 20,3 / 33,3 15,2 5,0 6,7 2,2 3,8 1,2
30Ш2 3060,8 / 1137,9 996,1 / 294,3 85,0 / 189,6 27,6 / 49,0 21,2 6,9 9,4 3,0 5,3 1,7
35Ш1 3166,7 / 638,0 1055,6 / 163,6 87,9 / 106,3 29,3 / 27,2 21,9 7,3 9,7 3,2 5,5 1,8
35Ш2 4087,6 / 914,2 1330,2 / 237,0 113,5 / 152,3 36,9 / 39,5 28,3 9,2 12,6 4,1 7,1 2,3
40Ш1 5482,2 / 1035,9 1792,6 / 268,5 152,2 / 172,6 49,8 / 44,7 38,0 12,4 16,9 5,5 9,5 3,1
40Ш2 6996,8 / 1386,3 2220,1 / 350,9 194,3 / 231,0 61,6 / 58,4 48,5 15,4 21,6 6,8 12,1 3,8
45Ш1 9488,0 / 2573,4 2960,9 / 624,9 263,5 / 428,9 82,2 / 104,1 65,8 20,5 29,2 9,1 16,4 5,1
50Ш1 8475,8 / 1740,4 2719,0 / 446,0 235,4 / 290,0 75,5 / 74,3 58,8 18,8 26,1 8,3 14,7 4,7
50Ш2 11 412,8 / 3772,4 3478,7 / 910,0 317,0 / 628,7 96,6 / 151,6 79,2 24,1 35,2 10,7 19,8 6,0
50Ш3 14 122,8 / 4501,1 4076,1 / 1027,7 392,3 / 750,1 113,2 / 171,2 98,0 28,3 43,5 12,5 24,5 7,0
50Ш4 16 969,2 / 5190,1 4695,6 / 1140,8 471,3 / 865,0 130,4 / 190,1 117,8 32,6 52,3 14,4 29,4 8,1
60Ш1 12 481,9 / 3311,3 3981,1 / 839,4 346,7 / 551,8 110,5 / 139,9 86,6 27,6 38,5 12,2 21,6 6,9
60Ш2 17 552,0 / 5377,9 5160,3 / 1244,1 487,5 / 896,3 143,3 / 207,3 121,8 35,8 54,1 15,9 30,4 8,9
Балка Предельная нагрузка на метр погонный qM / qv, кН/м*
Длина пролета l, м
0,5 3 6 9 12
Время огневого воздействия, t, мин
15 30 15 30 15 30 15 30 15 30
60Ш3 22 548,8 / 6711,9 6223,3 / 1475,5 626,3 / 1118,6 172,8 / 245,9 156,5 43,2 69,6 19,2 39,1 10,8
60Ш4 27 778,5 / 8108,2 7482,5 / 1792,4 771,6 / 1351,3 207,8 / 298,7 192,9 51,9 85,7 23,0 48,2 12,9
70Ш1 27 470,0 / 4528,8 5789,7 / 1116,0 763,0 / 754,8 160,8 / 186,0 190,7 40,2 84,7 17,8 47,6 10,0
70Ш2 35 453,7 / 5924,2 6858,8 / 1369,9 984,8 / 987,3 190,5 / 228,3 246,2 47,6 109,4 21,1 61,5 11,9
70Ш3 48 280,9 / 7956,2 8429,1 / 1743,4 1341,1 / 1326,0 234,1 / 290,5 335,2 58,5 149,0 26,0 83,8 14,6
70Ш4 59 977,2 / 9796,2 10 115,8 / 2176,9 1666,0 / 1623,7 281 / 362,8 416,5 70,2 185,1 31,2 104,1 17,5
80Ш1 26 379,5 / 4599,1 5837,4 / 1171,7 732,7 / 766,5 162,1 / 195,2 183,1 40,5 81,4 18,0 45,8 10,1
80Ш2 36 881,9 / 5735,9 7550,0 / 1383,4 1024,5 / 955,9 209,7 / 230,5 256,1 52,4 113,8 23,3 64,0 13,1
90Ш1 35 541,1 / 6084,4 7603,8 / 1516,6 987,2 / 1014,0 211,2 / 252,7 246,8 52,8 109,6 23,4 61,7 13,2
90Ш2 41 524,4 / 6932,4 8883,8 / 1650,5 1153,4 / 1155,4 246,7 / 275,0 288,3 61,6 128,1 27,4 72,0 15,4
100Ш1 52 036,8 / 7983,2 10 621,4 / 1923,2 1445.4 / 1330.5 295,0 / 320,5 361,3 73,7 160,6 32,7 90,3 18,4
100Ш2 65 902,4 / 9406,0 12 460,8 / 2155,5 1830,6 / 1567,6 346,1 / 359,2 457,6 86,5 203,4 38,4 114,4 21,6
100Ш3 80 357,4 / 10 713,5 14 367,3 / 2364,3 2232,1 / 1785,5 399,0 / 394,0 558,0 99,7 248,0 44,3 139,5 24,9
100Ш4 95 581,1 / 12 405,8 16 350,7 / 2716,7 2655,0 / 2067,6 454,1 / 452,7 663,7 113,5 295,0 50,4 165,9 28,3
Сталь С345
Нормальные двутавры
10Б1 79,6 / 85,5 32,9 / 35,1 2,2 / 14,2 0,9 / 5,8 0,5 0,2 0,2 0,1 0,1 0,06
12Б1 99,8 / 89,0 42,2 / 37,3 2,7 / 14,8 1,1 / 6,2 0,6 0,2 0,3 0,1 0,1 0,07
12Б2 126,0 / 108,5 51,8 / 44,0 3,5 / 18,0 1,4 / 7,3 0,8 0,3 0,3 0,1 0,2 0,09
14Б1 146,2 / 103,6 61,1 / 42,9 4,0 / 17,2 1,7 / 7,1 1,0 0,4 0,4 0,1 0,2 0,1
14Б2 188,8 / 137,3 75,5 / 53,4 5,2 / 22,8 2,1 / 8, 1,3 0,5 0,5 0,2 0,3 0,1
16Б1 205,4 / 132,2 84,8 / 54,5 5,7 / 22,0 2,3 / 9,0 1,4 0,5 0,6 0,2 0,3 0,1
16Б2 272,3 / 182,8 107,5 / 68,2 7,5 / 30,4 2,9 / 11,3 1,8 0,7 0,8 0,3 0,4 0,1
18Б1 287,3 / 159,7 117,4 / 64,2 7,9 / 26,6 3,2 / 10,7 2 0,8 0,8 0,3 0,5 0,2
18Б2 377,2 / 224,1 145,9 / 80,3 10,4 / 37,3 4,0 / 13,3 2,6 1,0 1,1 0,4 0,6 0,2
20Б1 479,3 / 271,0 184,0 / 95,3 13,3 / 45,1 5,1 / 15,8 3,3 1,2 1,4 0,5 0,8 0,3
25Б1 732,8 / 299,6 284,8 / 108,2 20,3 / 49,9 7,9 / 18,0 5,0 1,9 2,2 0,8 1,2 0,4
25Б2 890,2 / 398,5 330,5 / 130,1 24,7 / 66,4 9,1 / 21,6 6,1 2,3 2,7 1,0 1,5 0,5
30Б1 1244,8 / 299,0 474,2 / 104,4 34,5 / 49,8 13,1 / 17,4 8,6 3,2 3,8 1,4 2,1 0,8
30Б2 1339,5 / 511,8 489,9 / 167,2 37,2 / 85,3 13,6 / 27,8 9,3 3,4 4,1 1,5 2,3 0,8
35Б1 1973,7 / 548,6 729,9 / 177,9 54,8 / 91,4 20,2 / 29,6 13,7 5,0 6,0 2,2 3,4 1,2
35Б2 2368,9 / 585,0 830,0 / 167,6 65,8 / 97,5 23,0 / 27,9 16,4 5,7 7,3 2,5 4,1 1,4
40Б1 3460,8 / 670,3 1208,3 / 190,4 96,1 / 111,7 33,5 / 31,7 24,0 8,3 10,6 3,7 6,0 2,1
40Б2 5201,9 / 1177,8 1355,8 / 305,6 144,5 / 196,3 37,6 / 50,9 36,1 9,4 16,0 4,1 9,0 2,3
45Б1 5233,6 / 1225,5 1418,8 / 329,9 145,3 / 204,2 39,4 / 54,9 36,3 9,8 16,1 4,3 9,0 2,4
45Б2 6927,3 / 1587,7 1747,2 / 388,9 192,4 / 264,3 48,5 / 64,8 48,1 12,1 21,3 5,3 12,0 3,0
50Б1 6230,7 / 1513,4 1666,8 / 402,0 173,0 / 252,2 46,3 / 67 43,2 11,5 19,2 5,1 10,8 2,8
50Б2 7708,4 / 1691,2 1966,7 / 432,6 214,1 / 281,8 54,6 / 72,1 53,5 13,6 23,7 6,0 13,3 3,4
50Б3 9873,2 / 2200,9 2368,6 / 573,2 274,2 / 366,8 65,8 / 95,5 68,5 16,4 30,4 7,3 17,1 4,1
55Б1 9555,5 / 2077,8 2410,2 / 538,0 265,4 / 346,3 66,9 / 89,6 66,3 16,7 29,4 7,4 16,5 4,1
Балка Предельная нагрузка на метр погонный qM / qv, кН/м*
Длина пролета l, м
0,5 3 6 9 12
Время огневого воздействия, t, мин
15 30 15 30 15 30 15 30 15 30
55Б2 10 696,6 / 2467,4 2697,9 / 640,2 297,1 / 411,2 74,9 / 106,7 74,2 18,7 33,0 8,3 18,5 4,6
60Б1 10 984,3 / 2369,5 2734,0 / 615,6 305,1 / 394,9 75,9 / 102,6 76,2 18,9 33, 8,4 19,0 4,7
60Б2 13 753,2 / 2977,4 3256,6 / 768,5 382,0 / 496,2 90,4 / 128,0 95,5 22,6 42,4 10,0 23,8 5,6
70Б0 17 273,6 / 3561,9 4112,6 / 921,6 479,8 / 593,6 114,2 / 153,6 119,9 28,5 53,3 12,6 29,9 7,1
70 Б1 20 014,7 / 3819,6 4662,4 / 990,0 555,9 / 636,6 129,5 / 165,0 138,9 32,3 61,7 14,3 34,7 8,0
70 Б2 25 603,8 / 4595,2 5704,3 / 1171,0 711,2 / 765,8 158,4 / 195,1 177,8 39,6 79,0 17,6 44,4 9,9
Широкополочные двутавры
20Ш1 874,8 / 375,1 312,3 / 111,8 24,3 / 62,5 8,6 / 18,6 6,0 2,1 2,7 0,9 1,5 0,5
25Ш1 1648,9 / 662,1 558,4 / 177,1 45,8 / 110,3 15,5 / 29,5 11,4 3,8 5,0 1,7 2,8 0,9
30Ш1 2695,6 / 982,8 898,5 / 245,1 74,8 / 163,8 24,9 / 40,8 18,7 6,2 8,3 2,7 4,6 1,5
30Ш2 3753,9 / 1395,6 1221,7 / 360,9 104,2 / 232,0 33,9 / 60,1 26,0 8,4 11,5 3,7 6,5 2,1
35Ш1 3883,5 / 782,5 1294,4 / 200,6 107,8 / 130,4 35,9 / 33,4 26,9 8,9 11,9 4 6,7 2,2
35Ш2 5013,1 / 1121,2 1631,3 / 290,6 139,2 / 186,8 45,3 / 48,4 34,8 11,3 15,4 5,0 8,7 2,8
40Ш1 6723,5 / 1270,4 2198,4 / 329,3 186,7 / 211,7 61,0 / 54,8 46,6 15,2 20,7 6,7 11,6 3,8
40Ш2 9466,2 / 1700,2 3003,8 / 430,3 262,9 / 283,3 83,4 / 71,7 65,7 20,8 29,2 9,2 16,4 5,2
45Ш1 11 636,4 / 3156,0 3631,3 / 766,4 323,2 / 526,0 100,8 / 127,7 80,8 25,2 35,9 11,2 20,2 6,3
50Ш1 11 583,0 / 2134,5 3715,8 / 547,0 321,7 / 355,7 103,2 / 91,1 80,4 25,8 35,7 11,4 20,1 6,4
50Ш2 13 996,8 / 4626,5 4266,5 / 1116,1 388,8 / 771,0 118,5 / 186,0 97,2 29,6 43,2 13,1 24,3 7,4
50Ш3 16 254,4 / 5180,5 4691,2 / 1182,8 451,5 / 863,4 130,3 / 197,1 112,8 32,5 50,1 14,4 28,2 8,1
50Ш4 19 530,8 / 5973,5 5404,4 / 1313,0 542,5 / 995,5 150,1 / 218,8 135,6 37,5 60,2 16,6 33,9 9,3
60Ш1 15 308,1 / 4061,1 4882,5 / 1029,4 425,2 / 676,8 135,6 / 171,5 106,3 33,9 47,2 15,0 26,5 8,4
60Ш2 20 201,2 / 6189,7 5939,2 / 1431,9 561,1 / 1031,6 164,9 / 238,6 140,2 41,2 62,3 18,3 35,0 10,3
60Ш3 25 952,6 / 7725,1 7162,5 / 1698,3 720,9 / 1287,5 198,9 / 283,0 180,2 49,7 80,1 22,1 45,0 12,4
60Ш4 31 971,5 / 9332,1 8612,1 / 2062,9 888,1 / 1555,3 239,2 / 343,8 222,0 59,8 98,6 26,5 55,5 14,9
70Ш1 33 689,9 / 5554,1 7100,8 / 1368,7 935,8 / 925,6 197,2 / 228,1 233,9 49,3 103,9 21,9 58,4 12,3
70Ш2 40 805,1 / 6818,4 7894,0 / 1576,7 1133,4 / 1136,4 219,2 / 262,7 283,3 54,8 125,9 24,3 70,8 13,7
70Ш3 55 568,6 / 9157,1 9701,4 / 2006,6 1543,5 / 1526,1 269,4 / 334,4 385,8 67,3 171,5 29,9 96,4 16,8
70Ш4 69 030,7 / 11274, 11 642,8 / 2505,5 1917,5 / 1879,1 323,4 / 417,5 479,3 80,8 213,0 35,9 119,8 20,2
80Ш1 32 352,0 / 5640,4 7159,0 / 1437,0 898,6 / 940,0 198,8 / 239,5 224,6 49,7 99,8 22,1 56,1 12,4
80Ш2 42 448,9 / 6601,7 8689,9 / 1592,2 1179.1 / 1100.2 241,3 / 265,3 294,7 60,3 131,0 26,8 73,7 15,0
90Ш1 43 588,1 / 7462,09 9325,4 / 1860,0 1210,7 / 1243,6 259,0 / 310,0 302,7 64,7 134,5 28,7 75,6 16,1
90Ш2 47 792,3 / 10 224,9 / 1327,5 / 284,0 / 316,6 331,8 71,0 147,5 31,5 82,9 17,7
Балка Предельная нагрузка на метр погонный дм / ду, кН/м*
Длина пролета 1, м
0,5 3 6 9 12
Время огневого воздействия, 1, мин
15 30 15 30 15 30 15 30 15 30
7978,8 1899,7 1329,8
100Ш1 59 891,5 / 9188,2 12 224,6 / 2213,5 1663,6 / 1531,3 339,5 / 368,9 415,9 84,8 184,8 37,7 103,9 21,2
100Ш2 75 849,9 / 10 825,8 14 341,7 / 2480,9 2106,9 / 1804,3 398,3 / 413,4 526,7 99,6 234,1 44,2 131,6 24,9
100Ш3 92 487,0 / 12 330,6 16 536,0 / 2721,2 2569.0 / 2055.1 459,3 / 453,5 642,2 114,8 285,4 51,0 160,5 28,7
100Ш4 110 008,3 / 14 278,4 18 818,8 / 3126,7 1936.6 / 2379.7 442,0 / 521,1 484,1 110,5 215,1 49,1 121,0 27,6
Примечание. * В ячейках таблицы, где указано только одно значение, приведена предельная нагрузка на погонный метр стальной балки при пожаре в момент времени /, рассчитанная исходя из условия обеспечения огнестойкости при действии изгибающего момента.
В некоторых ячейках значения предельной нагрузки менее собственного веса балки, их следует применять только для интерполяции.
Заключение
Предложен критерий подтверждения огнестойкости стальных балок без огнезащиты, заключающийся в сравнении расчетной нагрузки с критическим значением предельной нагрузки (на погонный метр балки при пожаре в момент времени ¿).
Для определения предельной нагрузки на метр погонный балки при пожаре в момент времени I были решены следующие задачи:
1) для сортамента прокатных профилей - двутавр нормальный (Б) и широкополочный двутавр (Ш) по СТО АСЧМ 20-93 из сталей марок С245, С255, С285, С345 - определен нагрев расчетного сечения стальных балок на 15-й и 30-й минуте стандартного огневого воздействия;
2) на основании полученных температур определен коэффициент снижения предела текучести стали;
3) получено расчетное сопротивление поперечного сечения изгибающему моменту и усилию сдвига при равномерном распределении температуры стальных балок;
4) для шарнирно опертых стальных балок определены предельные значения нагрузки на метр погонный балки, при которых ее огнестойкость будет составлять 15 и 30 мин при стандартном огневом воздействии.
Результаты расчетов представлены в виде таблицы и позволяют оценить огнестойкость защищенных от потери устойчивости стальных балок, несущая способность которых определяется только по критерию прочности. Представленные табличные данные распространяются на раскрепленные балки: двутавр нормальный (Б) и широкополочный двутавр (Ш) по СТО АСЧМ 20-93 из сталей марок С245, С255, С285, С345 с равномерно распределенной по длине нагрузкой при равномерном распределении температуры по сечению балки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ройтман, В.М. Физический смысл и оценка коэффициента условий работы и критической температуры прогрева материалов конструкций в условиях пожара / В.М. Ройтман // Пожаровзры-вобезопасность. - 2011. - Т. 20, № 5. - С. 14-21.
2. Жамойдик, С.М. Методология оценки огнестойкости стальных колонн с конструктивной огнезащитой, расположенных по периметру помещения / С.М. Жамойдик // Вестник Командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь. - 2016. - № 2 (24). - С. 39-51.
3. Ватихова, Л. Каталог средств огнезащиты стальных конструкций 2015 / Л. Ватихова, К. Калафат. - Киев: Украинский центр стального строительства, 2015. - 121 с.
4. Звездов, А.И. Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, параметров пожарной опасности материалов. Порядок проектирования огнезащиты / А.И. Звездов [и др.] - Москва: ОАО «НИЦ «Строительство», 2013. - 45 с. (Справочный материал) https://docs.cntd.ru/document/1200114463.
5. Бессонов, Н.М. Расчетный метод определения пределов огнестойкости металлоконструкций, покрытых огнезащитным вспучивающимся составом / Н.М. Бессонов [и др.] // Пожарная безопасность. - 2007. - № 1. - С. 89-96.
6. Ботян, С.С. Прогрев стержневых стальных конструкций с частичной и полной огнезащитой наружной поверхности при огневом воздействии / С.С. Ботян [и др.] // Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. - 2020. - Т. 4, № 1. - С. 20-31. DOI: 10.33408/2519-237X.2020.4-1.20.
7. Басакович, И.А. Огнезащитная эффективность гипсовых плит KNAUF FIREBOARD для вертикальных стальных профилей различного сортамента / И.А. Басакович [и др.] // Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. - 2019. - Т. 3, № 3. - С. 268-282. DOI: 10.33408/2519-237X.2019.3-3.268.
Табличные данные для оценки огнестойкости изгибаемых стальных балок без огнезащиты
Tabular data for estimating the fire resistance of bendable steel beams
without fire protection
Жамойдик Сергей Михайлович
кандидат технических наук, доцент
Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь», кафедра пожарной безопасности, профессор
Адрес: ул. Машиностроителей, 25, 220118, г. Минск, Беларусь Email: zhamoidik.kii@gmail.com ORCID: 0000-0003-0407-5176
Sergey M. Zhamoydik
PhD in Technical Sciences, Associate Professor
State Educational Establishment «University of Civil Protection of the Ministry for Emergency Situations of the Republic of Belarus», Chair of Fire Safety, Professor
Address: Mashinostroiteley str., 25,
220118, Minsk, Belarus Email: zhamoidik.kii@gmail.com ORCID: 0000-0003-0407-5176
Шкараденок Кристина Васильевна Борисовский горрайотдел по чрезвычайным ситуациям учреждения «Минское областное управление МЧС», сектор надзора и профилактики, главный специалист
Адрес: ул. Гагарина, 113,
222511, г. Борисов, Беларусь, Email: oops_kristinka@mail.ru
Kristina V. Shkaradenok
Minsk Regional Department of the Ministry
of Emergency Situations of Republic of Belarus,
Borisov City Department of Emergency Situations,
Supervision and Prevention Sector,
Chief Specialist
Address: Gagarina str., 113,
222511, Borisov, Belarus Email: oops_kristinka@mail.ru
Лященко Сергей Фидельевич
Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь», факультет техносферной безопасности, курсант
Адрес: ул. Машиностроителей, 25, 220118, г. Минск, Беларусь Email: lyashchenkosergei51@gmail.com
Sergey F. Lyashchenko
State Educational Establishment «University of Civil Protection of the Ministry for Emergency Situations of the Republic of Belarus», Technosphere Safety Faculty, cadet
Address: Mashinostroiteley str., 25,
220118, Minsk, Belarus Email: lyashchenkosergei51@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2022.6-1.58
TABULAR DATA FOR ESTIMATING THE FIRE RESISTANCE OF BENDABLE STEEL BEAMS WITHOUT FIRE PROTECTION
Zhamoydik S.M., Shkaradenok K.V., Lyashchenko S.F.
Purpose. The development of tabular data for estimating the fire resistance of bendable steel beams, taking into account the given level of loading.
Methods. The analytical solution of thermal and static problems of fire resistance of bendable steel structures.
Findings. For the range of steel W shaped I-beams (normal and wide flange according to STO ASCHM 20-93) from steel grades S245, S255, S285, S345 load limits are determined (depending on the span, section class and working conditions of the structure) at which the beam can be used in a building without fire protection, providing fire resistance of 15 and 30 minutes. Based on the calculations, tabular data were developed to assess the fire resistance of steel beams without fire protection.
Application field of research. The results obtained can be used to solve the problems of fire resistance of bendable steel beams, taking into account the load while designing and constructing buildings and structures.
Keywords: unprotected steel structures, limit load, yield strength, load.
(The date of submitting: January 6, 2022) REFERENCES
1. Roytman V.M. Fizicheskiy smysl i otsenka koeffitsienta usloviy raboty i kriticheskoy temperatury progreva materialov konstruktsiy v usloviyakh pozhara [The physical meaning and evaluation of the coefficient of working conditions and the critical temperature of heating of structural materials in fire conditions]. Fire and Explosion Safety, 2011. Vol. 20, No. 5. Pp. 14-21. (rus)
2. Zhamoydik S.M. Metodologiya otsenki ognestoykosti stal'nykh kolonn s konstruktivnoy ognezash-chitoy, raspolozhennykh po perimetru pomeshcheniya [Methodology of fire resistance evaluation of steel columns with fire structural protection, located on the perimeter of the premises]. Vestnik Ko-mandno-inzhenernogo institutaMChSRespubliki Belarus', 2016. No. 2 (24). Pp. 39-51. (rus)
3. Vatikhova L., Kalafat K. Katalog sredstv ognezashchity stal'nykh konstruktsiy 2015 [Catalog of means of fire protection of steel structures 2015]. Kiev: Ukrainian Steel Construction Center, 2015. 117 p. (rus)
4. Zvezdov A.I., et al. Posobie po opredeleniyu predelov ognestoykosti stroitel'nykh konstruktsiy, parametrov pozharnoy opasnosti materialov. Poryadokproektirovaniya ognezashchity [Manual for determining the fire resistance limits of building structures, parameters of fire hazard of materials. Design procedure for fire protection]. Moscow: Research Center Construction, 2013. 45 p. (rus)
5. Bessonov N.M., Eremina T.Yu., Dmitrieva Yu.N., Krasheninnikova M.V. Raschetnyy metod opre-deleniya predelov ognestoykosti metallokonstruktsiy, pokrytykh ognezashchitnym vspuchivayush-chimsya sostavom [Calculation method for determining the limits of fire resistance of metal structures coated with a flame retardant swelling compound]. Fire Safety, 2007. No. 1. Pp. 89-96. (rus)
6. Botyan S.S., Zhamoydik S.M., Kudryashov V.A., Olesiyuk N.M. Progrev sterzhnevykh stal'nykh konstruktsiy s chastichnoy i polnoy ognezashchitoy naruzhnoy poverkhnosti pri ognevom vozdeystvii [Heating of rod steel structures with partial and full fire-protected external surface under fire exposure]. Journal of Civil Protection, 2020. Vol. 4, No. 1. Pp. 20-31. (rus). DOI: 10.33408/2519-237X.2020.4-1.20.
7. Basakovich I.A, Batyan S.S., Zhamoydik S.M., Kudryashov V.A., Osyaev V.A., Polevoda I.I. Ognezashchitnaya effektivnost' gipsovykh plit KNAUF FIREBOARD dlya vertikal'nykh stal'nykh pro-filey razlichnogo sortamenta [Knauf Fireboard fire protection efficiency for vertical steel profiles of various cross section shapes]. Journal of Civil Protection, 2019. Vol 3, No. 3. Pp. 268-282. (rus). DOI: 10.33408/2519-237X.2019.3-3.268.
