Оценка огнестойкости металлических конструкций»
Приведенная толщина металла. Периметр обогрева.
Фактические пределы огнестойкости по потере прочности (R) различных несущих металлических конструкций оцениваются в справочной литературе в зависимости от приведенной толщины металла поперечного сечения конструкции (tred,), которая определяется по формуле:
, (1)
где A – площадь поперечного сечения металлической конструкции, см2;
U – обогреваемая часть периметра сечения конструкции, см.
Задание 3.
| Вариант | Конструкция | Сечение | Стороны обогрева | Толщина профиля, мм | ||
| 1 |
колонна
| Швеллер №20 |
Весь периметр обогрева сечения конструкции подвергается высокотем-пературному воздействию | 5,2 | ||
| 2 | №22 | 5,4 | ||||
| 3 | №24 | 5,6 | ||||
| 4 | №27 | 6 | ||||
| 5 | №33 | 7 | ||||
| 6 | Двутавр №30 | 6,5 | ||||
| 7 | №36 | 7,5 | ||||
| 8 | №40 | 8,3 | ||||
| 9 | №45 | 9 | ||||
| 10 | №33 | 7 | ||||
| 11 | №50 | 10 | ||||
| 12 | №40 | 8,3 | ||||
| 13 | №36 | 7,5 | ||||
| 14 | №55 | 11 | ||||
| 15 | стойка
| Труба D 50х5 |
Обогрев внешнего контура | 5 | ||
| 16 | D 54х3 | 3 | ||||
| 17 | D 57х4 | 4 | ||||
| 18 | D 60х5,5 | 5,5 | ||||
| 19 | D 68х8 | 8 | ||||
| 20 | D 70х9 | 9 | ||||
| 21 |
ферма | 2 стальных равносторонних уголка №22 |
Весь периметр подвергается высокотемпературному воздействию
| 14 | ||
| 22 | №25 | 18 | ||||
| 23 | №20 | 13 | ||||
| 24 | №18 | 12 | ||||
| 25 | №22 | 16 |
Пример 1
Определить приведенную толщину металла tred, для сечения вида (см. рис 2.1)
Рис. 1
при условии, что обогрев конструкции идет с внешней стороны.
Решение:
1) Площадь поперечного сечения кольца (A) с внешним диаметром d и толщиной d определяется по формуле:
2) Периметр обогрева (U) равен длине окружности диаметром d:
3) Приведенная толщина поперечного сечения конструкции (tred) равна:
Самостоятельная задача 1
Определить приведенную толщину металла tred , для сечения вида (см. рис 2.1) при условии, что обогрев конструкции идет как с внешней, так и с внутренней стороны сечения.
Поверхности металлических конструкций, примыкающие к плитам, настилам перекрытий и стенам, допускается не учитывать при определении обогреваемой части периметра сечения металлической конструкции при условии, что предел огнестойкости этих конструкций не ниже предела огнестойкости самой металлической конструкции:
, (2)
где a – часть периметра металлической конструкции, примыкающей к плитам, настилам перекрытий и стенам.
|
|
|
Пример 2
Определить приведенную толщину металла tred для сечения вида (см .рис. 2).
Рис. 2
Решение:
1) Площадь поперечного сечения швеллера, изображенного на рис. 2.2, определяется по формуле:
2) Периметр обогрева (U) равен:
3) Приведенная толщина поперечного сечения конструкции (tred) равна:
Самостоятельная задача 2
Определить приведенную толщину металла tred для сечения вида (см. рис. 2.3):
Рис. 3
Для ферм и других статически определимых конструкций, состоящих из элементов различного сечения, приведенная толщина металла определяется по наименьшему значению из всех нагруженных элементов.
При установлении предела огнестойкости стальных металлических конструкций с огнезащитой следует принимать в качестве критической температуры прогрева при пожаре значение температуры 500 оС.
Справочная информация о фактических пределах огнестойкости несущих металлических конструкций в зависимости от приведенной толщины поперечного сечения конструкции (tred ) приведена в табл.9.2.9 раздела 9.2.3. [1]
Пример 3
Определить предел огнестойкости металлической колонны
|
|
|
Дано:
Колонна стальная, в виде составного двутавра, незащищенная. Поперечное сечение металлической колонны и схема воздействия на нее температурного режима пожара представлены на. рис.4
Рис. 4
Геометрические размеры колонны:
a=360 мм, h=360 мм, d1=16 мм, d2=16 мм.
Решение:
1. Выбираем схему воздействия пожара на заданную конструкцию.
Принимаем, что весь периметр поперечного сечения рассматриваемой колонны в условиях пожара будет подвергаться высокотемпературному воздействию (см. рис. 2.4)
2. Определяем площадь поперечного сечения нижнего пояса фермы:
A= 2.(а.ẟ)+(h.ẟ), см2
3. Определяем значение обогреваемой части периметра поперечного сечения нижнего пояса фермы:
U= 2.[a+(2.ẟ)+(a-ẟ]+(2.h), см
4. Определяем значение приведенной толщины металла tred рассматриваемой конструкции по формуле (1):
,
5. Определяем искомый предел огнестойкости заданной колонны R.
Пример 4
Определить предел огнестойкости металлической фермы.
Дано:
Металлическая ферма, полигональная, двухскатная, пролетом 12 м.
Поперечное сечение металлической колонны и схема воздействия на нее температурного режима пожара представлены на. рис.5
|
|
|
Рис. 5
Геометрические размеры нижнего пояса металлической фермы: a=125 мм, d=16 мм.
Решение:
1. Выбираем схему воздействия пожара на заданную конструкцию.
Принимаем, что весь периметр сдвоенных металлических уголков поперечного сечения нижнего пояса рассматриваемой фермы будет, в условиях пожара, подвергаться высокотемпературному воздействию (см. рис.5)
2. Определяем площадь поперечного сечения нижнего пояса фермы:
A= 2.a.d+2.(a-d).d=4.a.d-2.d2=2.d(2.a-d), см2
3. Определяем значение обогреваемой части периметра поперечного сечения нижнего пояса фермы:
U= 2.a+4.d+4(a-d), см2.
4. Определяем значение приведенной толщины металла tred рассматриваемой конструкции по формуле (1):
,
5. Определяем значение искомого предела огнестойкости заданной фермы:
Литература:
Основная:
1. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре: учебник/ В.М.Ройтман, Б.Б. Серков, Ю.Г. Шевкуненко и др.; под ред. В.М.Ройтмана; 2-е изд. перераб. b доп..- М.:Академия ГПС МЧС России – 2013 - 364 с.
2. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80), ЦНИИСК им. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1985. – 56 с.
3. Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. М., Ассоциация «Пожнаука», 2001.
4. Шелегов В.Г., Кузнецов Н.А. «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». Учебное пособие по изучению дисциплины. – Иркутск.: ВСИ МВД России, 2002. – 191 с.
5. Шелегов В.Г., Кузнецов Н.А. Строительные конструкции. Справочное пособие по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». – Иркутск.: ВСИ МВД России, 2001. – 73 с.
6. ДБН В.1.1-7-2002 «Пожарная безопасность объектов строительства» (Украина)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 284; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!