close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

4 LAB RASChET PRED OGNESTOJKOSTI met konstr

код для вставкиСкачать

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО "Южно-Российский государственный технический
университет (Новочеркасский политехнический институт)"
==================================================
Шахтинский институт (филиал) ЮРГТУ (НПИ)
Расчет пределов огнестойкости несущих металлических конструкций
Методические указания
к лабораторной работе по дисциплине "Безопасность зданий и сооружений"
для студентов специальности
270102.65 "Промышленное и гражданское строительство"
Новочеркасск 2013
УДК 614.841,34:699,81
Рецензент - к.т.н., доц. М.С. Данилкин Составители: Павлинова Ю.А.
Расчет пределов огнестойкости несущих металлических конструкций: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине "Безопасность зданий и сооружений" / Шахтинский ин-тут (филиал) ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2013. - 10 с.
Методические указания составлены для программы лабораторной работы "Расчет пределов огнестойкости несущих металлических конструкций" по теме " Расчет огнестойкости строительных конструкций". Программа применяется для проведения лабораторных работ по курсу "Безопасность зданий и сооружений".
Методические указания включают цель и основные задачи работы, краткую теорию, порядок выполнения работы, описание работы, варианты заданий, контрольные вопросы, библиографический список, приложения. Методические указания предназначены для студентов специальности 270102.65 "Промышленное и гражданское строительство" всех форм обучения.
УДК 614.841,34:699,81
(c)Шахтинский институт (филиал) ЮРГТУ (НПИ), 2013
(c) Павлинова Ю.А., 2013
Лабораторная работа
"Расчет пределов огнестойкости несущих металлических конструкций"
Лабораторная работа по теме "Расчет пределов огнестойкости несущих металлических конструкций" основана на инженерных решений по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. Целью работы является освоение расчета предела несущих металлических конструкций. В процессе выполнения работы студент должен ознакомиться с примером расчета [1] и согласно выбранному варианту самостоятельно рассчитать доставшуюся ему конструкцию. И проанализировав проделанную работу получить представление об определении предела огнестойкости путем расчета по потере устойчивости, по потере теплоизолирующей способности, по потере несущей способности. Методические указания включают описание цели и содержания работы, краткую теорию, варианты заданий, контрольные вопросы.
Краткая теория
Пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.
Пожарная опасность объекта - состояние объекта, заключающееся в возможности возникновения пожара и его последствий.
Специфика пожарной опасности зданий определяется:
- пожароопасными свойствами, количеством и особенностями использования веществ и материалов находящихся и используемых в помещениях зданий;
- пожарной опасностью строительных материалов;
- пожарной опасностью строительных конструкций;
- пожарной опасностью здания в целом (функциональная пожарная опасность объекта).
Важным показателем пожарной опасности объекта является понятие о пожарной нагрузке помещения. Это - количество теплоты, отнесенное к единице поверхности пола, которое может выделиться в помещение или здание при пожаре.
Температурный режим пожара - это изменение среднеобъемной температуры среды при пожаре, в зависимости от времени его развития.
Последствия воздействия пожара на и металлические конструкции можно охарактеризовать следующим образом:
Металл отличается высокой теплопроводностью. Это приводит к тому, что в условиях пожара незащищенные металлические конструкции быстро прогреваются до температур, превышающих 400-500℃. Под воздействием этих температур и нормативной нагрузки интенсивно развиваются температурные деформации и деформации ползучести. Это приводит к быстрому обрушению металлических колонн, балок (в пределах всего 0,12- 0,25 часа), потере ограждающей и теплоизолирующей способностей ограждений.
Огнестойкость является международной пожарно-технической характеристикой, регламентируемой строительными нормами и правилами, и характеризует способность конструкций и зданий сопротивляется воздействию пожара.
Предел огнестойкости - это промежуток времени (в часах или минутах) от начала огневого испытания конструкции при стандартном температурном режиме до наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:
Потеря несущей способности - обрушение или недопустимый прогиб (обозначение - "R").
Потеря целостности - образование в конструкциях или стыках сквозных трещин или сквозных отверстий (обозначение в нормах - "Е").
Потеря теплоизолирующей способности - повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем до 190℃ по сравнению с температурой конструкции до нагрева или более чем 220℃ независимо от температуры конструкции до нагрева ("I")
Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний. С учетом этих обозначений значение предела огнестойкости конкретной конструкции включает в себя условное обозначение предельного состояния и цифру, соответствующую периоду времени (в мин.) достижения того или иного предельного состояния.
В общем случае для расчета предела огнестойкости металлических конструкций необходимо двух задач:
- Теплотехнической: расчет температур прогрева сечений конструкций при воздействии "стандартного" пожара (I - потеря теплоизолирующей способности).
- Прочностной: расчет несущей способности конструкций при воздействии "стандартного" пожара (R - потеря несущей способности).
Расчет несущей способности металлических конструкций с учетом воздействия пожара сводится к определению значения критической температуры нагрева элемента при пожаре T_m^cr, при которой несущая способность элемента снизится до величины действующих на него усилий. Соответственно, искомое значение фактического предела огнестойкости конструкции будет определяться временем воздействия пожара τ=τ_fr, при котором температура нагрева элемента при пожаре T_m (τ) достигает величины T_m^cr.
Расчет температуры прогрева металлических конструкций при воздействии "стандартного" пожара
Температуру металлических конструкций при воздействии пожара принимают равномерно распределенной по сечению элементов вследствие высокой температуропроводности металла.
Скорость прогрева металлических элементов конструкций при воздействии "стандартного" пожара, зависит от приведенной толщины металла конструкции δ_red, а также толщины и теплофизических свойств огнезащитных покрытий металла (если они имеются).
Приведенную толщину металла конструкций, не имеющих огнезащиты, определяют по формуле:
〖 δ〗_red=A/U, (1)
где: А - площадь сечения металлического элемента, мм2; U - обогреваемая часть периметра сечения, мм.
Формулы для определения приведенной толщины металла конструкций для различных геометрических форм их сечений приведены в Приложении 2.
Изменение температуры нагрева T_m элементов стальных конструкций, не имеющих огнезащиты, в зависимости от приведенной толщины металла 〖 δ〗_red и времени воздействия "стандартного" пожара приведены в Приложении 3.
Цель работы
Освоить методы расчета предела огнестойкости различных несущих металлических конструкций. Выполнив работу, студент должен ознакомиться с примером расчета и согласно выбранному варианту самостоятельно рассчитать доставшуюся ему конструкцию.
Описание работы
Расчет фактического предела огнестойкости несущих металлических конструкций
Определить значение максимального изгибающего момента в балке от нормативной нагрузки
M_H=(q_н l^2)/8, (2)
Определить значение коэффициента условной работы при пожаре γ_mT заданной балки из условия прочности: 〖 γ〗_mT=M_н/(W_pl R_yn ), (3)
где, M_н - изгибаемый момент от нормативных нагрузок, Н∙м;
W_pl - пластический момент сопротивления, м3
Определить значение критической температуры нагрева балки при пожаре. Согласно Приложению 1, имеем при полученном ранее γ_mT получаем T_m^cr.
Определить значение приведенной толщины металла δ_red по Приложению 2, где: U-a = 2h-2δ_w+〖3b〗_f;
a=b_f.
Определить значение фактического предела огнестойкости рассматриваемой балки. Согласно Приложению 3 при δ_red, мм и критической температуре прогрева балки при воздействии пожара T_m^cr℃ будет достигнута в момент времени воздействия пожара равный τ.
Варианты заданий
Контрольные вопросы
Дайте определение термину пожар.
Дайте определение пожарной опасности объекта.
Определить специфику пожарной опасности здания.
Дайте определение пожарной нагрузке помещения.
Температурный режим пожара - это...
Перечислить признаки предельных состояний конструкций.
В общем случае решение каких двух задач необходимо для расчета предела огнестойкости строительных конструкций.
Расскажите об огнестойкости строительной конструкции.
Дайте определение пределу огнестойкости.
При воздействии пожара какую принимают температуру металлических конструкций?
От чего зависит скорость прогрева металлических элементов конструкций при воздействии "стандартного" пожара?
Расскажите о последствиях пожара на металлическую конструкцию.
Начало формы
Конец формы
Конец формы
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. - М.: Ассоциация "Пожарная безопасность и наука", 2001г. - 382с., ил.
ГОСТ 30247.1-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции.
Приложение 1
Значение критической температуры прогрева при пожаре центрально-растянутых и изгибаемых металлических элементов в зависимости от величины коэффициента условий работы при пожаре γ_mT
Температура Т_m,℃γ_mTТемпература Т_m,℃γ_mT2014000.71000.994500.651500.935000.582000.855500.452500.816000.343000.776500.223500.747000.11
Приложение 2
Рис. 1. Формулы для определения приведенной толщины металла для различных видов сечений стальных конструкций
Приложение 3
Рис. 2. Изменение температуры нагрева T_m элементов стальных конструкций в зависимости от приведенной толщины металла δ_red=5, 10, 15, 20, 30, 40, 60мм и времени τ воздействия "стандартного" пожара (кривая 1)
Учебно-практическое издание
Расчет пределов огнестойкости несущих металлических
конструкций
Методические указания
к лабораторной работе по дисциплине "Безопасность зданий и сооружений"
Составители: Павлинова Юлия Александровна,
Редактор Кузнецова И.И.
Темплан 2013 г. Подписано в печать __.__.2013
Формат 60х841/16. Бумага офсетная. Ризография.
Усл.-печ.л. 0,7 Уч.-изд. л. 0,75. Тираж 50 экз.
ФГБОУ ВПО "Южно-Российский государственный технический Университет (НПИ)"
Адрес ун-та: 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
Шахтинский институт (филиал) ЮРГТУ (НПИ)
Адрес ин-та: 346500, г. Шахты, пл. Ленина, 1
№ вариантаНормативная нагрузка, q(кН/м)Длина балки, l(м)Номер профиля
(двутавр)1165,5362152,233314,75630а4204,2305193,827а615,85,524а716,42,230а815,5633914,754,23610203,82711195,530а1215,52,224а1316,32,627а1414,7563015204,230а16153,83317164361815,55,530а1914,752,2302020627а21194,2272218,83,8362316,35,5332415,82,230а
2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
63
Размер файла
268 Кб
Теги
pred, lab, ognestojkosti, konst, met, raschet
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа