Изгибаемые элементы

m_б - коэффициент, учитывающий

размеры сечения.

Q – расчетная поперечная сила;

S – статический момент брутто сдвигаемой части относительно нейтральной оси;

J – момент инерции брутто;

b – ширина сечения;

R_CK – расчетное сопротивление по сдвигу.

Расчетные сопротивления R_f (t  80C)

пределов огнестойкости деревянных конструкций

Напряженное сопротивление	Условное обозначение	Расчетное сопротивление, МПа, в зависимости от сорта древесины
		1	2	3
Изгиб Сжатие вдоль волокон Растяжение вдоль волокон Скалывание вдоль волокон: цельной клееной	Rfw Rfc Rft Rfqs	29 26 20 3,0 1,2	26 23 15 2,7 1,1	18 16 - 2,7 1,1

Фактический предел огнестойкости

деревянной конструкции из условия ее прочности

П_ф = ₀+_сr

где ₀ – время от начала воздействия на древесину до ее воспламенения

_cr – время от начала воспламенения древесины до наступления предельного состояния

₀ принимается 5 мин. Для древесины с влажностью W=12%

Z_cr – критическая глубина обугливания

V – скорость обугливания древесины

Скорость обугливания древесины

Наименьший размер сечения, мм	Скорость обугливания древесины, мм/мин.
	клееной	цельной
120 и более менее 120	0,6 0,7	0,8 1,0

Расчет Z_cr является основным в расчете П_ф

Для расчета Z_cr используется равенство, определяющее предельное состояние деревянной конструкции при пожаре:

_f = R_f

Напряжение _f при пожаре зависит от изменения геометрических характеристик (A, W, J, i) конструкции.

- коэффициент изменения геометрических характеристик

A_f; W_f; J_f; i_f – геометрические

характеристики сечения при пожаре.

 = f ( h/b ; Z_cr/h ), где b  h и Z_cr  0,25b

Если точка пересечения параметров ; h/b; Z_cr/h находятся ниже штрихпунктирной линии, значение Z_cr принимается 0,25b.



0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,2

0,1

0 0,05 0,1 0,15 0,2 Z_cr/h

ОБЩИЙ ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ

ПРЕДЕЛА ОГНЕСТОЙКОСТИ П_Ф ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Предел огнестойкости деревянных конструкций наступает в результате уменьшения площади сечения конструкции.

Обугленный слой

h Zcr

b

1. Определяется коэффициент изменения геометрических характеристик (предельное значение).

Например для сжатого элемента

2. По номограмме, по величине η и h/b определяют Z_cr/h, а затем Z_cr.

3. Определяют

РАСЧЕТ ОГНЕСТОЙКОСТИ

ДЕРЕВЯННЫХ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

σ_ft

N

R_ft

σ_ft = R_ft

τ_cr τ

Далее используем зависимость

η _A = f ( h/b ; Z_cr/h ), η_A3(4)

находим Z_cr/h;

з атем Z_cr;

з атем

Zcr/h

РАСЧЕТ ОГНЕСТОЙКОСТИ

ДЕРЕВЯННЫХ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

( ИЗ УСЛОВИЯ ПРОЧНОСТИ)

tC

N_n

tC tC

Z_cr tC

_A

Находим Z_cr/h,

затем Z_cr,

Zcr/h

РАСЧЕТ ОГНЕСТОЙКОСТИ ДЕРЕВЯННЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

Проверяют три условия:

• условие прочности по нормальным напряжениям _fw;

• условие прочности по касательным напряжениям _fqs;

• условие устойчивости плоской формы деформирования.

h

b

1. Определяют из каждого условия предельные глубины обугливания Zcr.

2. В ыбирают минимальное значение Zcr.

3. Исходя из минимального значения Zcr определяют

РАСЧЕТ ОГНЕСТОЙКОСТИ ДЕРЕВЯННЫХ

ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ УСЛОВИЯ ПРОЧНОСТИ

НА ДЕЙСТВИЕ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ _fw

M N M

Эпюра

М

_w3(4)

Zcr/h

РАСЧЕТ ОГНЕСТОЙКОСТИ ДЕРЕВЯННЫХ

ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ УСЛОВИЯ ПРОЧНОСТИ

НА ДЕЙСТВИЕ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ _fqs

N_n

Q Q

ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ

_A3(4)

Zcr/h

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ОГНЕСТОЙКОСТИ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ УСЛОВИЯ УСТОЙЧИВОСТИ

ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ: N

l

 _f - ?

Поэтому Zcr определяют из графика:

_f

R_fc

Zcr Z

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА ОГНЕСТОЙКОСТИ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ УСЛОВИЯ УСТОЙЧИВОСТИ

1. Задаются значениями Z₁, Z₂,…, Z_i глубины обугливания не менее 3-х с соблюдением условия Z_{cr 1…i}  0,25b;

2. Определяют Z_1…i / h и h / b;

3. Графически находят _A,1…i и _J,1…i

_A3(4) _J3(4)

Zcr/h Zcr/h

4. Находят

5. Находят

6. Находят ;

7. Находят

8 . Строят график и находят Zcr.

_f

_fi

R_fc

_f2

_f1

Z₁ Z₂ Z_cr Z_i Z

9. Определяют