Здания сооружения и их устойчивость при пожаре. Курсовой ЗСИУП. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре курсовая работа

• Название: Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре курсовая работа
• Анкор: Здания сооружения и их устойчивость при пожаре
• Дата: 21.09.2022
• Размер: 304.78 Kb.
• Имя файла: Курсовой ЗСИУП.docx
• Тип: Курсовая; #688776
• страница: 5 из 5

3.1. Расчет по условию потери прочности по нормальным напряжениям

Определять требования к балке по огнестойкости будем расчетным методом с учетом действующей на балку нормативной нагрузки.

Нормативная нагрузка на 1 погонный метр длины балки:



В случае, если не известна длина балки, на которой произошло обрушение связей или = 0,5 ∙ L то кНм, в противном случае

кНм.

Поперечная сила от нормативной нагрузки:

3.2. Расчет по условию потери прочности по касательным напряжениям

От действия силы в опорных сечениях конструкции возникают максимальные касательные напряжения.

Коэффициент изменения прочности по нормальным напряжениям:



где – момент сопротивления для прямоугольного сечения, равный:



– расчетное сопротивление древесины изгибу при нагреве, равное 29 МПа (прил1. табл. 2) для сорта древесины 1).

Определим критическую глубину обугливания, при достижении которой наступает предельное состояние конструкции по огнестойкости ( ), при действии нормальных напряжений.

По монограмме (прил.2 Рис.8.1) для числа обогреваемых сторон 3,

и определяем, что

(так как найденная точка лежит ниже штрихпунктирной линии).

Коэффициент изменения прочности по касательным напряжениям:



где – расчетное сопротивление древесины скалыванию, равное 1,2 МПа (для сорта древесины 1).

Определим критическую глубину обугливания, при достижении которой наступает предельное состояние конструкции по огнестойкости ( ), при действии касательных напряжений.

По монограмме (прил.2.табл 8.1 для числа обогреваемых сторон 3,





Из двух значений, и , выбираем наименьшее, таким образом



Определим время при пожаре от начала воспламенения древесины до наступления предельного состояния конструкции по огнестойкости:



где - скорость обугливания древесины, равная для сечения 990 х 160 мм и клееной древесины 0,7 мм / мин (прил.1 таб.11])

Фактический предел огнестойкости балки составляют:

П_ф = + = 5 + 22,75 = 27,75 мин = 0,463 ч,

где – время задержки обугливания, то есть время при пожаре от начала воздействия температуры на древесину до ее воспламенения, равное 5 мин [7].

3.3. Расчет по условию потери прочности плоской фермы

Потеря устойчивости плоской формы (деформирования) изгибаемых конструкций, находящихся в условиях пожара, зависит не только от глубины обугливания древесины, но также и от возможного выхода из строя нагельных соединений элементов связи.

Поскольку на заданной части длины ( ) время утраты несущей способности стальных креплений связей = 15 мин. (0,25ч.), то за это время значение глубины обугливания поперечного сечения балки с учетом того, что время задержки обугливания ( = 5 мин.) можно определить, исходя из соотношения:



Для определения критического значения глубины обугливания, из условий сохранения устойчивости плоской формы (деформирования), необходимо:

1. 
   В пределах граничных значений (Z₁ = 10·0,7 = 7 мм) и (Z_i = 0,25·Bб = 35 мм) произвольно выбрать не менее трех значений глубины обугливания:
   

2. 
   Определим параметры (h / Bб = 6,5) и (Z_i/h):
   

3. 
   Определить по графикам значения коэффициентов (ηw3(i)):
   

(См. Приложение 2 Рис.8.1)

ηw4(1) = 0,9

ηw4(2) = 0,85

ηw4(3) = 0,82

ηw4(4) = 0,70

ηw4(5) = 0,52

4. Определить значение коэффициентов (φ_fmi) с учетом изменения размеров поперечного сечения в середине пролета балки в результате обугливания древесины с трех сторон по формуле:



где – коэффициент зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке ( ). Таким образом коэффициент определяется по формулам:





где



- коэффициент, значение которого для односкатной балки приравнивается к 1;

К – количество сторон балки по высоте ее сечения, подвергающихся обугливанию (при трехстороннем обогреве К = 1, четырехстороннем - К=2).







отсюда получим:











5.Вычислить величины напряжений в балке от внешней нагрузки, изменяющихся с уменьшением размеров поперечного сечения балки в результате ее обугливания на различную глубину:













6. Построить график зависимости напряжения от глубины обугливания (рис.5) и при значении напряжения, равном ( = ), определить критическую глубину обугливания.


Рисунок 5. График зависимости напряжения от глубины обугливания




Вывод: Фактический предел огнестойкости балки принимают минимальное значение (П_ф), П_ф = 32,5 мин.

4. Проверка соблюдения условия пожарной безопасности

Проверка соблюдения условия пожарной безопасности состоит в соотнесении величины фактических значений (П_ф), с требуемым (П_тр).

П_ф ≥ П_тр;

а так же K_ф - фактический класс пожарной опасности конструкций; и K_тр - требуемый класс пожарной опасности конструкций;

Если это условие соблюдается, то данное требование пожарной безопасности выполнено. Если оно не соблюдается, то следует сделать вывод о необходимости применения средств огнезащиты фермы покрытия.

Заключение:

П_ф ≥ П_тр;

32,5 мин 15 мин;

К_ф ≥ К_тр;

II III;

Условия соблюдаются.

Заключение

В данной курсовой работе мы провели расчеты по требованиям к зданию и ферме покрытия по огнестойкости и определили минимальную величину (П_ф) балки, полученную из расчета по трем условиям.

По исходным данным в первой задаче мы рассчитали статическую часть и теплотехническую часть огнестойкости металлической конструкции. В результате расчетов получили результат 540 .

По исходным данным второй задачи мы определили время фактического предела огнестойкости деревянной балки расчетным методом, и получили 32,5 минуты. Расчетное время не превышает норматива, соответственно условия выполняются.

Используемая литература

1. 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.

2. Ройтман М. Я. Противопожарное нормирование в строительстве. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1985. – 590 с.

3. СНиП 31-03-2001. Производственные здания.

4. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы.

5. Яковлев А. И. Методика расчета пределов огнестойкости металлических конструкций // В кн.: Огнестойкость строительных конструкций: Сб. тр. – М.: ВНИИПО МВД СССР, 1980. – Вып. 8. – С. 15 – 27.

6. СНиП II-23-81. Стальные конструкции.

7. Яковлев А. И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. – М.: Стройиздат, 1988. – 143 с.

8. Романенков И. Г., Левитес Ф. А. Огнезащита строительных конструкций. – М.: Стройиздат, 1991. – 320 с.

9. Измаилов А. С., Кочетков О. И. Методические указания и контрольные задания по курсу «Металлические конструкции» (для слушателей факультета заочного обучения). – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1981. – 86 с.

10. Мосалков И. Л., Мальцев Г. В., Фролов А. Ю. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Строительные материалы и конструкции и их поведение в условиях пожара». Раздел железобетонные конструкции и их поведение в условиях пожара. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1987. – 118 с.

11. Мосалков И. Л., Мальцев Г. В., Фролов А. Ю. Методические указания к выполнению контрольной работы N 2 по дисциплине «Здания и сооружения и их поведение в условиях пожара» (для слушателей факультета заочного обучения). – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1991. – 96 с.

12. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

13. Лукинский В. М., Малинов В. М., Сверчков Ю. М., Демехин В. Н. Методические рекомендации по работе с пособием по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов; Под ред. канд. тех. наук, доц. В. М. Лукинского и В. Н. Демехина. – СПб.: СПбВПТШ МВД РФ, 1994. – 51 с.

14. Яковлев А. И. Основные принципы расчета пределов огнестойкости строительных конструкций // В кн.: Огнестойкость строительных конструкций: Сб. тр. – М.: ВНИИПО МВД СССР, 1980. – Вып. 8. – С. 3 – 14.

15. Яковлев А. И., Ройтман В. М. Огнестойкость строительных конструкций: Учебное пособие для слушателей отделения охраны труда факультета повышения квалификации преподавателей и студентов-дипломников всех специальностей. – М.: МИСИ им. В. В. Куйбышева, 1979. – 115 с.

16. Бушев В. П., Пчелинцев В. А., Федоренко В. С., Яковлев А. И. Огнестойкость зданий; Под общ. ред. канд. тех. наук В. А. Пчелинцева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1970. – 262 с.

17. ГОСТ (СТ СЭВ) 1000-78. Противопожарные нормы строительного проектирования: Метод испытания строительных конструкций на огнестойкость.

18. Милованов А. Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций. – М.: Стройиздат, 1986. – 224 с.

19. Рекомендации по расчету пределов огнестойкости железобетонных конструкций. НИИЖБ – М.: Стройиздат, 1986. – 40 с.

20. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции.

21. Романенков И. Г., Зигерн-Корн В. Н. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов. – М.: Стройиздат, 1984. – 240 с.

22. Зубарев Г. Н. Конструкции из дерева и пластмасс: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство». – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1990. – 287 с.

23. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.

24. Бибихина Т. Ю., Еремина А. Ф., Ивлев Н. Ф. Способ получения огнезащитного покрытия: Авторское свидетельство N 5013695, 1991.

25. Бибихина Т. Ю., Еремина А. Ф., Ивлев Н. Ф. Способ получения огнезащитного покрытия. Авторское свидетельство N 5013832, 1991.

26. Измаилов А. С., Кочетков О. И., Поздеев Э. А. Фролов А. Ю. Методические указания по выполнению контрольных работ по курсу «Строительные материалы и конструкции и их поведение в условиях пожара» М.: ВИПТШ МВД СССР, 1987. – 108 с.

27. СНиП 2.11.01-85. Складские здания.

28. Борель Э., Зигерн-Корн В. Н. и др. Огнестойкость гипсокартонных перегородок. – Пожарное дело. – 1989. – N 10. – С. 18 – 19.

1 СП 2.13130.2020 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с Изменением N 1)

2 СП 12.13130.2020 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с Изменением N 1)