RU2006123953A

RU2006123953A - Способ определения огнестойкости металлических балок здания

Info

Publication number: RU2006123953A
Application number: RU2006123953/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Ильин (RU); Николай Алексеевич Ильин; Сергей Сергеевич Ведерников (RU); Сергей Сергеевич Ведерников
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-01-10
Also published as: RU2322663C1

Claims

1. Способ определения огнестойкости металлических балок здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, инструментальное измерение геометрических характеристик при изгибе балок в их опасных сечениях; выявление условий опирания и крепления балок, схем обогрева их поперечных сечений; установление марки стали балок, характеристик металла сопротивлению на изгиб и растяжение; определение величины рабочей нормативной нагрузки на балки, схем ее приложения, интенсивности силовых напряжений в металле в опасных сечениях балок; определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности балок под рабочей нормативной нагрузкой в условиях стандартного теплового воздействия, отличающийся тем, что определение огнестойкости металлических балок здания проводят без огневого воздействия неразрушающими методами испытаний, используя комплекс единичных показателей качества стальных конструкций, определяют число и место расположения участков, в которых определяют единичные показатели качества, при этом технический осмотр дополняют определением группы однотипных металлических балок, за единичные показатели качества принимают геометрические характеристики балок, критическую температуру нагрева стали в условиях пожара; степень напряжения и предел текучести металла; вычисляют интегральные конструктивные параметры J_σs и T_sr, где J_σs - интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении металлических балок от рабочей нормативной нагрузки (0≤J_σs≤1); Т_sr - приведенная толщина металла (см) поперечного сечения балок, и, используя их, определяют по номограмме фактические пределы огнестойкости металлических балок, F_u(R), мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении металлических балок от рабочей нормативной нагрузки, действующей в условиях стандартных огневых испытаний, вычисляют по формуле (1)

где М_ρ - изгибающий момент в опасном сечении от рабочей нормативной нагрузки, действующей на балки в условиях испытаний, кН·м;

W_n - момент сопротивления поперечного сечения относительно горизонтальной оси балки, см³;

R_уп - нормативное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести стали по ТУ или ГОСТу, МПа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при различных значениях предельной температуры нагрева стали металлических балок t_u, °С, отличающихся от величины критической температуры стали t_cr, °С, фактическую интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении металлических конструкций вычисляют по формуле (2)

где J_σs - интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении металлических балок (0÷1);

t_u - предельная температура нагрева стали (°С), при которой различно нагруженные металлические балки теряют несущую способность;

t_cr - критическая температура нагрева стали (°С) металлических балок (при нормативной интенсивности силовых напряжений J_н=0,625 для строительных сталей С235, С245 и С255 (Ст.3), t_cr=510°С);

n - эмпирические показатели в зависимости от марок сталей (n=2,8 для строительных сталей С235, С245 и С255 (Ст.3)).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при t_u=t_cr±50°С интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении металлических балок вычисляют приближенно по формуле (3)

где J_н=0,625 - нормативная интенсивность силовых напряжений в поперечном сечении металлических балок в условиях огневых испытаний.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что приведенную толщину металла (см) поперечного сечения балок рассчитывают по формуле (4)

где A_s - площадь поперечного сечения (см²) металлических балок;

Р_о - длина периметра обогрева (см) поперечного сечения балок.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что за единичные показатели качества металлических балок, влияющих на их предел огнестойкости, принимают геометрические характеристики при изгибе поперечного сечения, условия закрепления концов балок, длину периметра обогрева поперечного сечения, нормативное сопротивление стали при изгибе, сжатии и растяжении по пределу текучести, величину рабочей нормативной нагрузки и схему ее приложения; величину изгибающего момента и поперечной силы, интенсивность нормативных силовых напряжений в металле в опасных сечениях балок, критическую температуру нагрева строительной стали в условиях огневого воздействия.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что неразрушающие испытания проводят для группы однотипных балок, различия между геометрическими размерами сечений и текучестью стали которых обусловлены главным образом случайными факторами.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что число испытаний n_ис единичного показателя качества металлических балок при вероятности результата 0,95 и точности 5% принимают по формуле (6)

где υ - выборочный коэффициент вариации результатов испытания, %.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что схему обогрева поперечных сечений в условиях пожара испытуемых металлических балок определяют в зависимости от фактического расположения частей здания.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда все единичные показатели качества металлических балок (при М более 9 шт.) находятся в контрольных пределах, минимальное целое число металлических конструкций в выборке по плану сокращенных испытаний М_мин, шт, назначают из условия(7)

где М - число однотипных металлических балок в здании, шт.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества металлических балок выходит за границы контрольных пределов, минимальное число конструкций в выборке по норме определяют по формуле (8)

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, когда хотя бы один из единичных показателей качества металлических балок выходит за границы допустимых пределов или М≤5 шт., неразрушающему испытанию подвергают все однотипные конструкции здания поштучно.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно вычисляют гарантированный предел огнестойкости металлических балок по номограмме путем решения обратной задачи огнестойкости.