Практические задания (10). Проверяемое задание Определение противопожарных разрывов между объектами различного назначения
Скачать 1.01 Mb.
|
Образец выполнения задания 6Пример и методика расчета Расчет огнестойкости конструкций целесообразно начинать с прочностной части, т. е. с определения критических напряжений и, следовательно, критической температуры конструкции. Далее производят теплотехнический расчет, в результате чего находят время прогрева конструкции до критической температуры, т. е. ее предел огнестойкости. Для изгибаемых элементов (рис. 6.1) критическое состояние их сечений определяет формула , (6.1) где – нормальные напряжения в сечении конструкции, Н/м2 или Па; – изгибающий момент от нормативной нагрузки в сечении конструкции, Н.м; – пластический момент сопротивления сечения, м3; – температурный коэффициент снижения сопротивления стали; – нормативное сопротивление стали по пределу текучести, Па. Рис. 6.1. Типовые схемы нагружения балок Пластический момент сопротивления сечения равен , (6.2) где – момент сопротивления сечения, м3; – коэффициент развития пластических деформаций. При расчетах пределов огнестойкости значения коэффициента С следует принимать равными: для прямоугольного сечения – 1,5; для двутавров и швеллеров – 1,17; для труб – 1,25. Рассмотрим пример (рис. 6.2). Металлическая шарнирноопертая балка пролетом l = 6 м. Сечение – двутавр № 36 по ГОСТ 8239-89 (горячекатаный с уклоном граней полок). Двутавр изготовлен из стали С245, Rуп = 245 МПа. Нагрузка на балку – центрально симметричная равномерно распределенная – qн = 15 кН/м. Рис. 6.2. Геометрические характеристики и схема нагружения двутавровой балки Таблица 6.2 Геометрические характеристики сечения двутавра № 36 по ГОСТ 8239
Для того чтобы найти предел огнестойкости заданной нагруженной металлической балки, необходимо найти – температурный коэффициент снижения сопротивления стали. Температурный коэффициент снижения прочности стали определяется из формул 6.1, 6.2: (6.3). Изгибающий момент от нормативной нагрузки в сечении конструкции находится в зависимости от схемы опирания конструкции и схемы приложения нагрузки. Для случая равномерно нагруженной шарнирноопертой балки (см. рис. 6.2) получим: . Предел текучести определяется маркой стали, из которой сделана конструкция, и по условию задачи составляет Rуп = 245 МПа. Для двутавра значение коэффициента C = 1,17. Момент сопротивления сечения для несимметричного сечения берется в зависимости от схемы приложения нагрузки. Например, для двутавра при заданной в условиях задачи схеме приложения нагрузки (см. рис. 6.2) получим: (6.4) При другой схеме приложения нагрузки (рис. 6.3): . (6.5) Рис. 6.3. Схема нагружения двутавровой балки В нашем случае имеем: Далее определяем критическую температуру. Для растянутых элементов и изгибаемых элементов критическая температура определяется в зависимости от найденного значения : при < 0,6: ; при : . (6.6) Таким образом, получим оС. Далее определим приведенную толщину сечения балки: (6.7) где А – площадь сечения без учета скруглений, мм2; U – обогреваемая часть периметра сечения, мм, (6.8) После подстановки данных получим: мм; мм. Зная критическую температуру прогрева металлической конструкции на основе приведенной толщины сечения , время достижения предела огнестойкости определяется по табл. 6.3 методом интерполяции. Таблица 6.3 Температура прогрева незащищенных стальных пластин
Рассмотрим порядок интерполяции. Выбирают в таблице 6.3 значение и определяют время при этом значении: , (6.9) где и – ближайшие к табличные значения температуры. Выбирают в табл. 6.3 также значение и определяют время при этом значении: . (6.10) В нашем случае =5,4 мм, а =609 оС. Подставляем значения в интерполяционные формулы: мин; мин. Используя найденные значения, определяем предел огнестойкости: , (6.11) мин. |