10. Огнестойкость металлических конструкций

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Стержневые металические системы:

1. Обычные (используемые в каркасных зданий):

• балки;

• колонны;

• фермы;

• рамы.

2. Используемые в покрытиях:

• арки;

• купола;

• складки;

• сетчатые оболочки;

• висячие.

3. Перекрестно-стержневые:

• ЦНИСК;

• “Кисловодск”;

• “Берлин”;

• “Мархи”.

СПЛОШНЫЕ СИСТЕМЫ

Висячие Мембраны Листовые оболочки

П РОЕКТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

(СНиП II-23-81*)

Второе предельное состояние

(по деформации)

f  [f]

(прогиб) (допустимый

прогиб)

Нормативные нагрузки

N_n – нормативное продольное усилие

M_n – нормативный изгибающий момент

Нормативное сопротивление

по пределу текучести

R_yn

Первое предельное состояние (по несущей способности)

Ф  Ф_нес

(усилие) (несущая

способность)

Расчетные нагрузки

N – расчетное продольное усилие

M – расчетный изгибающий момент

Расчетное сопротивления

по пределу текучести

R_y

(R_y · γ_c)

γ_c – коэффициент условий работы.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПОВЕДЕНИЕ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В УСЛОВИЯХ ПОЖАРА

Нагрузка на конструкцию и ее статическая схема работы

Критическая температура металла

Температурный режим пожара

Коэффициент температуро-проводности

Приведенная толщина металла δпр (tred)

A – площадь

U – периметр

П_ф металлических конструкций (не защищенных)

Обогреваемых с трех сторон:

δпр (tred), см	Пф, r
0,3…1 1,5…3	0,12…0,25 0,30…0,45

Обогреваемых с одной стороны:

δпр (tred), см	Пф, r
0,5 4,0	0,30 0,70

РАСЧЕТ П_Ф

Статическая задача

Теплотехническая задача

Определение кинетики утраты конструкциями своей несущей способности

Расчет температур в теле конструкции

Д ОПУЩЕНИЯ В РАСЧЕТЕ ОГНЕСТОЙКОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ ОПРДЕЛЯЮТСЯ ТОЛЬКО ИХ ТЕМПЕРАТУРОЙ И НЕ ЗАВИСЯТ ОТ РЕЖИМА НАГРЕВА, НАГРУЖЕНИЯ И ДЕФОРМИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРА РАСПРЕДЕЛЯЕТСЯ РАВНОМЕРНО ПО СЕЧЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ

ДИАГРАММА ДЕФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ ПОДОБНА ДИАГРАММЕ В НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

П_Ф ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ВРЕМЕНЕМ ИХ НАГРЕВА ДО КРИТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ (t_КР)

t_кр (t_cr) = f(γ_t)

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПО КРИТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ:

1. Выявляется сечение (часть сечения) или элемент конструкции, которые определяют ее несущую способность в условиях пожара.

2. Определяется напряжение в выделенном сечении (части сечения) или элементе конструкции от рабочей нагрузки σ_н.

3. Определяется степень напряженного состояния конструкции (коэффициент снижения прочности) γ_t.

4. Определяется на основе справочных данных критическая температура (t_кр) соответствующая найденному значению коэффициента снижения прочности γ_t.

5. Решение теплотехнической задачи и определение времени прогрева конструкции до критической температуры.