55. Изменение металлоконструкций в условиях пожара.

Металлич. конструкции в условиях пожара из-за значительной теплопроводности и малой теплоемко­сти быстро прогреваются до критич. температур, что вызывает их обрушение. Зачастую обрушение сталь­ных конструкций не ограничивается местом возникнове­ния пожара, а в силу существующих связей между фер­мами, прогонами и балками распространяется на значи­тельные площади, усугубляя последствия пожара. Особенно неблагоприятные условия работы для металли­ческих конструкций при пожаре создаются тогда, когда они находятся в сочетании с горючими материалами.

Время нагрева конструкций до критической t зависит от приведенной толщины металла б_пр, определяемой как отношение площади поперечного се­чения F к обогреваемой части периметра сечения и, б_пр = F/и.

Напр., у стальных незащищенных конструкций при бпр=0,3 см предел огнестойкости равен 0,12 ч, а при 6_ПР = 3 см —0,45 ч.

Еще меньше предел огнестойкости у алюминиевых конструкций. Такие пределы огнестойкости во многих случаях недостаточны, в связи с чем требуется огнезащита металлич. конструкций.

56. Методы исследования металлоконструкций.

Изменения структуры металла при нагревании происходят в довольно широком интервале t, но, как правило, незаметно для глаза. Их надо выявлять инструмент-ыми методами, с помощью соответствующих приборов.

Стали обыкновенного качества и изделия из них по способу изготовления подразделяются на: 1) горячекатаные (прошедшие прокатку на вальцах при температуре 800-900 ⁰С и выше. Швеллера, рельсы); 2)холоднодеформированные стальные изделия (подвергались в процессе изготовления холодной деформации - штамповке, вытяжке, высадке. крепежные изделия). Методики исследования после пожара этих двух групп стальных изделий различны.

Горячекатаные стали

Металлография. Такое исследование позволяет опр-ить ориентировочно t нагрева стали в различ. зонах пожара. Использование метода металлографии не для единичных объектов, а в поисках очага, не очень удобно. Удобнее исследовать окалину.

Отбор проб окалины проводят только в тех местах, где имеется плотный ее слой, без пузырей. Пробы привозят в лабораторию, где измеряют микрометром толщину окалины, а затем проводят ее анализ (химич., рентгеноструктурный). Далее опр-тся t и длительность высокотемпературн. наг­рева конструкций в зонах отбора проб окалины.

Холоднодеформированные стальные изделия

Оценить степень термич. поражений конс­трукций в зонах пожара можно несколькими методами. А) Опр-ние твердости (микротвердости). Существуют спец. методы опр-ения твердости и приборы - твердомеры и микротвердомеры. Б) Определение коэффициента формы В процессе рекристаллизации меняется форма зерна металла; из вытянутой она становится равноосной. Поэтому в качестве количественного критерия для оценки степени рекристаллизации можно использовать величину - коэффициент формы. Это соотношение раз­меров зерен металла по горизонтали и вертикали, определяемое на шлифе холоднодеформированного изделия под микроскопом.

Магнитные исследования Одной из наиболее структурочувствительных хар-тик у ста­лей явл-ся коэрцитивная сила - величина напряженности магнитного по­ля.

Исследование проводится с помощью приборов, называемых коэрцити­метрами, структуроскоп. Исследование можно проводить как в лабораторных, так и в полевых условиях, непосредственно на месте пожара. Особая подготовка поверхности изделия перед измерением не требуется - надо счистить лишь остатки краски и пузыри окалины. Преобразователь устанавливается на изделие, и после нажатия кнопки "измерение" прибором автоматически осуществляется цикл "намагничивание - размагничивание" и определяется коэрцитивная сила.