RU2275622C1 - Method for fire stability determination in compressed timber structure members - Google Patents

Method for fire stability determination in compressed timber structure members Download PDF

Info

Publication number
RU2275622C1
RU2275622C1 RU2004126766/28A RU2004126766A RU2275622C1 RU 2275622 C1 RU2275622 C1 RU 2275622C1 RU 2004126766/28 A RU2004126766/28 A RU 2004126766/28A RU 2004126766 A RU2004126766 A RU 2004126766A RU 2275622 C1 RU2275622 C1 RU 2275622C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
wooden structures
compressed
compressed elements
wood
Prior art date
Application number
RU2004126766/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004126766A (en
Inventor
Николай Алексеевич Ильин (RU)
Николай Алексеевич Ильин
Евгений Михайлович Комов (RU)
Евгений Михайлович Комов
Валентина Николаевна Ильина (RU)
Валентина Николаевна Ильина
Андрей Альбертович Александров (RU)
Андрей Альбертович Александров
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority to RU2004126766/28A priority Critical patent/RU2275622C1/en
Publication of RU2004126766A publication Critical patent/RU2004126766A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2275622C1 publication Critical patent/RU2275622C1/en

Links

Landscapes

  • Building Environments (AREA)

Abstract

FIELD: investigating or analyzing materials by the use of thermal means, particularly to determine fire stability limit of compressed timber structure members subjected to characteristic load under standard heat action conditions.
SUBSTANCE: method involves checking single quality characteristics of compressed timber structure members; measuring weak sections; determining compressed member shapes, species and grade of wood, heat distribution over weak sections at the time of fire; setting critical charred layer thickness in transversal sections of compressed timber structure members, average wood charring rate in direction normal to cross-section; calculating threshold fire stability.
EFFECT: elimination of fire tests inside the building, reduced labor inputs for fire stability determination, extended range of technical means for fire stability determination, possibility to perform tests without operational process disturbance in building.
11 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений, далее - зданий. В частности оно может быть использовано для классификации деревянных конструкций зданий по показателем сопротивления их воздействию пожара. Это дает возможность обоснованного использования существующих или проектируемых конструкций с фактическим пределом пожаро-устойчивости в зданиях различных категорий по их пожарной опасности.The invention relates to the field of fire safety of buildings and structures, further - buildings. In particular, it can be used to classify wooden structures of buildings according to their resistance to fire. This makes it possible to justify the use of existing or planned structures with an actual fire resistance limit in buildings of various categories according to their fire hazard.

Необходимость определения показателей пожароустойчивости деревянных конструкций возникает при проектировании, эксплуатации и реконструирования здания, усиления его конструкций, приведения огнестойкости конструкций здания в соответствии с требованиями современных норм, при проведении экспертизы и восстановлении конструкций после пожара.The need to determine the fire resistance of wooden structures arises during the design, operation and reconstruction of a building, strengthening its structures, bringing the fire resistance of building structures in accordance with the requirements of modern standards, during the examination and restoration of structures after a fire.

Известен способ определения пожарной устойчивости сжатых элементов деревянных конструкций по результатам обобщения экспериментальных огневых испытаний. Этот способ включает определение положения сжатых элементов деревянных конструкций в здании и оценку предела пожароустойчивости (огнестойкости) некоторых видов колонн в зависимости от размеров поперечного сечения элемента и нанесенного слоя штукатурки /Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и группы возгораемости материалов/ ЦНИИСК им. Кучеренко. - М.: Стройиздат, 1985. - С.28-31 (Несущие деревянные конструкции) / [1].A known method for determining the fire resistance of compressed elements of wooden structures according to the results of a generalization of experimental fire tests. This method includes determining the position of the compressed elements of wooden structures in the building and assessing the fire resistance (fire resistance) limit of certain types of columns depending on the cross-sectional dimensions of the element and the applied layer of plaster / Manual for determining the fire resistance limits of structures, fire propagation limits for structures and the combustibility group of materials / TSNIISK them. Kucherenko. - M .: Stroyizdat, 1985. - P.28-31 (Bearing wooden structures) / [1].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе не указано место разрушения сжатых элементов деревянных конструкций (опасные сечения) в условиях пожара, не учтены вид напряженного состояния, уровень нагружения и их влияние на величину предела пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that the known method does not indicate the place of destruction of the compressed elements of wooden structures (hazardous sections) under fire conditions, the type of stress state, the level of loading and their influence on the value are not taken into account fire resistance of compressed elements of wooden structures.

Кроме этого в алгоритм расчета предела пожароустойчивости элементов деревянных конструкций заложена весьма приближенная величина средней скорости обгорания элементов деревянных конструкций, которая не учитывает показатели качества древесины (см. п.2.37 [1]).In addition, the algorithm for calculating the fire resistance limit of elements of wooden structures contains a very approximate value of the average burning rate of elements of wooden structures, which does not take into account the quality indicators of wood (see section 2.37 [1]).

Известен способ определения пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций здания путем усовершенствованного расчета его фактической огнестойкости методом последовательных приближений.A known method for determining the fire resistance of compressed elements of wooden structures of a building by an improved calculation of its actual fire resistance by the method of successive approximations.

При известном способе определения огнестойкости элементов деревянных конструкций их нагрев производят по режиму стандартного огневого испытания, упругие и теплофизические характеристики древесины во всех точках необугленной части сечения принимают одинаковыми. Предел огнестойкости сжатых элементов деревянных конструкций из условия потери его несущей способности при пожаре определяют как сумму времени воспламенения древесины (τив) и времени обугливания поперечного сечения до наступления предельного состояния элемента (τ0). Изменение геометрических характеристик обгорающих сечений элементов учитывают поправочными коэффициентами в зависимости от отношения глубины обугливания древесины и ширины (высоты) сечений элементов деревянных конструкций. Скорость обугливания древесины принимают постоянной, равной от 0,6 до 1 мм/мин. Время от начала огневого воздействия до воспламенения элементов деревянных конструкций принято в зависимости от способов огнезащиты древесины. Расчетная длина сжатых элементов деревянных конструкций приняты с учетом способа закрепления их концов /Мосалков И.Л., Плюсина Г.Ф., Фролов А.Ю. Огнестойкость строительных конструкций. - М.: Спецтехника, 2001. - С.201-236 (Расчет предела огнестойкости элементов деревянных конструкций)/ [2].With the known method for determining the fire resistance of elements of wooden structures, they are heated according to the standard fire test mode, the elastic and thermophysical characteristics of wood at all points of the uncarbonized part of the cross section are assumed to be the same. The fire resistance limit of compressed elements of wooden structures from the condition of loss of its bearing capacity in case of fire is defined as the sum of the ignition time of wood (τ willow ) and the time of carbonization of the cross section until the limiting state of the element (τ 0 ). Changes in the geometric characteristics of burning sections of elements are taken into account by correction factors depending on the ratio of the depth of carbonization of wood and the width (height) of sections of elements of wooden structures. The rate of carbonization of wood is assumed to be constant, equal to from 0.6 to 1 mm / min. The time from the beginning of the fire exposure to the ignition of the elements of wooden structures is taken depending on the methods of fire protection of wood. The estimated length of the compressed elements of wooden structures taken into account the method of securing their ends / Mosalkov I.L., Plyusina G.F., Frolov A.Yu. Fire resistance of building structures. - M .: Special equipment, 2001. - С.201-236 (Calculation of the fire resistance limit of elements of wooden structures) / [2].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, является то, что в известном способе определения пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций используют весьма громоздкий алгоритм расчета геометрических характеристик их поперечных сечений. Скорость обугливания сжатых элементов деревянных конструкций принимают приближенно, без учета влияния на величину показателей качеств древесины, т.е. ее прочности, плотности и влажности.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method, the known method for determining fire resistance of compressed elements of wooden structures uses a very cumbersome algorithm for calculating the geometric characteristics of their cross sections. The carbonization rate of compressed elements of wooden structures is taken approximately, without taking into account the influence on the value of wood quality indicators, i.e. its strength, density and moisture.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ определения пожароустойчивости (огнестойкости) сжатых элементов деревянных конструкций путем огневого испытания, включающего проведение технического осмотра (в том числе определение породы и сорта древесины, установление фактических и проектных размеров), выявление условий опирания элементов деревянных конструкций и их крепления, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности конструкций под нормативной нагрузкой в условиях стандартного теплового воздействия /ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции. - М.: Изд-во стандартов, 1995. - 7 с./ [3] - принят за прототип.The closest method of the same purpose to the claimed invention by the totality of features is a method for determining fire resistance (fire resistance) of compressed elements of wooden structures by means of a fire test, including technical inspection (including determining the species and type of wood, establishing the actual and design dimensions), identifying conditions supporting elements of wooden structures and their fastening, determining the time of the onset of the limit state on the basis of loss of bearing capacity STI structures under the regulatory burden in a standard exposure to heat / GOST 30247.1-94. Building constructions. Fire test methods. Bearing and enclosing structures. - M .: Publishing house of standards, 1995. - 7 p. / [3] - adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе испытания проводят на образце конструкции, на который воздействуют только постоянные и длительные нагрузки в их расчетных значениях с коэффициентом надежности, равным единице, то есть проектные нормативные нагрузки.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted as a prototype include the fact that in the known method, tests are carried out on a design sample that is exposed to only constant and continuous loads in their calculated values with a reliability factor equal to one, i.e. design regulatory loads.

Испытания проводят на специальном стендовом оборудовании в огневых печах до разрушения образцов конструкций. Размеры образцов ограничивают в зависимости от проемов стационарных печей. Следовательно, стандартные огневые испытания трудоемки, неэффективны, небезопасны, имеют малые технологические возможности для проверки на опыте различных по размерам и различно нагруженных конструкций, не дают необходимой информации о влиянии единичных показателей качества сжатых элементов деревянных конструкций на их пожароустойчивость. По малому числу испытуемых образцов (2-3 шт.) невозможно судить о действительном состоянии несущих конструкций здания. Результаты огневого испытания единичны и не учитывают разнообразия в закреплении концов конструкций, их фактических размеров и схемы обогрева опасного сечения испытуемой конструкции в условиях пожара. Экономические затраты на проведение испытаний возрастают за счет расходов на демонтаж конструкции, транспортирование к месту установки нагревательных печей и на создание в них стандартного теплового режима.Tests are carried out on special bench equipment in fire furnaces until the destruction of structural samples. The size of the samples is limited depending on the openings of stationary furnaces. Consequently, standard fire tests are laborious, inefficient, unsafe, have little technological capabilities for testing various sizes and variously loaded structures, do not provide the necessary information about the effect of individual quality indicators of compressed elements of wooden structures on their fire resistance. By a small number of tested samples (2-3 pcs.) It is impossible to judge the actual state of the supporting structures of the building. The results of the fire test are single and do not take into account the diversity in fixing the ends of the structures, their actual dimensions and the heating circuit of the dangerous section of the test structure in a fire. The economic costs of testing increase due to the costs of dismantling the structure, transportation to the installation site of the heating furnaces and the creation of a standard thermal regime in them.

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в установлении показателей пожарной безопасности здания в части гарантированной длительности сопротивления деревянных конструкций в условиях пожара; в определении фактических пределов пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций при проектировании, строительстве и/или эксплуатации здания; в снижении экономических затрат при испытании деревянных конструкций на пожарную устойчивость.The invention consists in the following. The problem to which the claimed invention is directed, is to establish fire safety indicators of a building in terms of the guaranteed duration of resistance of wooden structures in a fire; in determining the actual fire resistance limits of compressed elements of wooden structures during the design, construction and / or operation of a building; in reducing economic costs when testing wooden structures for fire resistance.

Технический результат - устранение огневых испытаний деревянных конструкций в здании; снижение трудоемкости в определении пожароустойчивости элементов деревянных конструкций; расширение технологических возможностей определения фактической пожароустойчивости различно нагруженных элементов деревянных конструкций любых размеров и возможность сопоставления полученных результатов с испытаниями аналогичных элементов деревянных конструкций здания; возможность проведения испытания сжатых элементов деревянных конструкций на пожароустойчивость без нарушения функционального процесса в здании; снижение экономических затрат на испытание; сохранение эксплуатационной пригодности здания при обследовании и неразрушающих испытаниях сжатых элементов деревянных конструкций; упрощение условий и сокращение сроков испытания сжатых элементов деревянных конструкций на пожароустойчивость; использование полипараметрической номограммы для определения показателя пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций; повышение точности и экспрессивности испытания; получение возможности решения обратных задач пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций и применения метода подбора переменных значений ее конструктивных параметров; использование интегральных конструктивных параметров для определения пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций и упрощение математического описания процесса термического сопротивления сжатых элементов деревянных конструкций; повышение достоверности результатов испытаний группы однотипных сжатых элементов деревянных конструкций; учет реального ресурса сжатых элементов деревянных конструкций по устойчивости условиях пожара использованием комплекса единичных показателей их качеств; увеличение достоверности определения меры огнезащиты сжатых элементов деревянных конструкций; упрощение учета влияния на предел пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций особенностей статической схемы работы; уточнение единичных показателей качества сжатых элементов деревянных конструкций, влияющих на ее пожарную устойчивость; возможность определения гарантированного предела пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций по их конструктивным параметрам.EFFECT: elimination of fire tests of wooden structures in a building; reducing the complexity in determining the fire resistance of elements of wooden structures; expanding the technological capabilities of determining the actual fire resistance of variously loaded elements of wooden structures of any size and the possibility of comparing the results with tests of similar elements of wooden structures of a building; the possibility of testing fireproof elements of wooden structures without violating the functional process in the building; reduction in economic costs of testing; maintaining the serviceability of the building during inspection and non-destructive testing of compressed elements of wooden structures; simplification of conditions and shortening the test time of compressed elements of wooden structures for fire resistance; the use of a polyparametric nomogram to determine the fire resistance of compressed elements of wooden structures; increased accuracy and expressiveness of the test; getting the opportunity to solve the inverse problems of fire resistance of compressed elements of wooden structures and using the method of selecting variable values of its structural parameters; the use of integral structural parameters to determine the fire resistance of compressed elements of wooden structures and the simplification of the mathematical description of the process of thermal resistance of compressed elements of wooden structures; increasing the reliability of the test results of the group of the same type of compressed elements of wooden structures; taking into account the real resource of compressed elements of wooden structures for the stability of fire conditions using a set of individual indicators of their qualities; increasing the reliability of determining fire protection measures of compressed elements of wooden structures; simplification of taking into account the impact on the fire resistance of compressed elements of wooden structures of the features of the static operation scheme; clarification of individual quality indicators of compressed elements of wooden structures that affect its fire resistance; the possibility of determining the guaranteed fire resistance of compressed elements of wooden structures according to their design parameters.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе определения пожарной устойчивости сжатых элементов деревянных конструкций здания, включающим проведение технического осмотра, выявление условий опирания элементов и их крепления, измерение геометрических размеров элементов деревянных конструкций, определение породы и сорта древесины, отличающийся тем, что производят неразрушающими испытаниями с применением существующих приборов поверку единичных показателей качества сжатых элементов деревянных конструкций: геометрические размеры элемента, плотность и влажность древесины, нормативное сопротивление древесины на сжатие, модуль упругости древесины вдоль волокон, номинальная интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей (нормативной) нагрузки и критическая толщина слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций, затем измеряют опасные сечения, выявляют форму сжатых элементов, схему опасных сечений при пожаре, после чего получают такие показатели качества деревянных конструкций, как момент инерции поперечного сечения сжатых элементов деревянных конструкций, усилие на сжатие от рабочей нормативной нагрузки, расчетная длина сжатых элементов, средняя нормальная к поперечному сечению скорость обугливания элементов, предел воспламенения, используя которые, а также геометрические размеры сжатых элементов деревянных конструкций по номограмме находят величину предела обгорания и/или гарантируемый предел пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method for determining the fire resistance of compressed elements of wooden structures of a building, including technical inspection, identifying conditions for supporting the elements and their fastening, measuring the geometric dimensions of the elements of wooden structures, determining the species and type of wood, characterized in that produce non-destructive tests using existing instruments verification of individual quality indicators of compressed electric elements of wooden structures: the geometric dimensions of the element, the density and moisture of the wood, the normative resistance of wood to compression, the elastic modulus of the wood along the fibers, the nominal intensity of the stresses of the elements in the dangerous sections of the elements from the working (standard) load and the critical thickness of the carbonization layer of the rectangular cross sections of the compressed wooden elements structures, then dangerous sections are measured, the shape of the compressed elements, the scheme of dangerous sections in case of fire are detected, and then such renders of the quality of wooden structures, such as the moment of inertia of the cross section of the compressed elements of wooden structures, the compressive force from the working standard load, the estimated length of the compressed elements, the average carbonization rate of the elements normal to the cross section, the ignition limit, using which, as well as the geometric dimensions of the compressed wooden elements structures on the nomogram find the value of the burning limit and / or the guaranteed fire resistance of the compressed elements of wooden structures.

Кроме этого особенность способа заключается в том, что гарантируемый предел пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций, Пуэ, мин, определяют по формуле (1):In addition, a feature of the method lies in the fact that the guaranteed fire resistance of compressed elements of wooden structures, P u , min, is determined by the formula (1):

Figure 00000002
Figure 00000002

где τив - наименьшее время воспламенения, по истечению которого элементы деревянных конструкций воспламеняются (предел воспламенения), мин;where τ willow is the shortest time of ignition, after which the elements of wooden structures ignite (ignition limit), min;

τ0 - предельное время обгорания, по истечению которого сжатые элементы деревянных конструкций теряют несущую способность (предел обгорания), мин, вычисляемое по формуле (2)τ 0 - burning time limit, after which the compressed elements of wooden structures lose their bearing capacity (burning limit), min, calculated by the formula (2)

Figure 00000003
Figure 00000003

где В и Н - ширина и высота поперечного прямоугольного сечения, см;where B and H are the width and height of the transverse rectangular section, cm;

J - момент инерции поперечного сечения сжатых элементов деревянных конструкций, см4, равный J=(B·H3)/12;J is the moment of inertia of the cross section of the compressed elements of wooden structures, cm 4 , equal to J = (B · H 3 ) / 12;

Noc - усилие на сжатие от рабочей (нормативной) нагрузки, кН;N oc - compressive stress from the working (normative) load, kN;

L0 - расчетная длина сжатых элементов деревянных конструкций, см;L 0 - the estimated length of the compressed elements of wooden structures, cm;

Ев - модуль упругости древесины вдоль волокон, равный 1000 кН/см2;E in - the modulus of elasticity of wood along the fibers, equal to 1000 kN / cm 2 ;

v0 - средняя нормальная к поперечному сечению скорость обугливания сжатых элементов деревянных конструкций, см/мин.v 0 is the average carbonization rate of the compressed elements of wooden structures normal to the cross section, cm / min.

Особенностью предложенного способа является то, что величину нормативной (рабочей) нагрузки на сжатые элементы деревянных конструкций (Noc, кН) при определении их пожароустойчивости вычисляют по формуле (3)A feature of the proposed method is that the value of the normative (working) load on the compressed elements of wooden structures (N oc , kN) when determining their fire resistance is calculated by the formula (3)

Figure 00000004
Figure 00000004

где

Figure 00000005
- нормативное усилие на сжатые элементы деревянных конструкции от собственного веса конструкций и временной длительной нагрузки, кН;Where
Figure 00000005
- normative effort on compressed elements of wooden structures from the dead weight of structures and temporary long-term load, kN;

Особенностью предложенного способа является то, что расчетную длину сжатых элементов деревянных конструкций l0, см, определяют по формуле (4)A feature of the proposed method is that the estimated length of the compressed elements of wooden structures l 0 , cm, is determined by the formula (4)

Figure 00000006
Figure 00000006

где l - номинальная длина элемента, см;where l is the nominal length of the element, cm;

μ0 - коэффициент условий закрепления концов сжатых элементов деревянных конструкций (0,65-2,2).μ 0 - coefficient of conditions for fixing the ends of the compressed elements of wooden structures (0.65-2.2).

Особенностью предложенного способа является то, что время (предел) воспламенения τив, мин, сжатых элементов деревянных конструкций при стандартном тепловом воздействии принимают в зависимости от качества древесины и вида ее огнезащиты:A feature of the proposed method is that the ignition time (limit) τ willows , min, compressed elements of wooden structures under standard thermal effects is taken depending on the quality of the wood and the type of fire protection:

3 мин - для цельной древесины без огнезащиты;3 min - for solid wood without fire protection;

4 и 5 мин - соответственно при огнезащите в виде поверхностной и глубокой пропитки антипиреном;4 and 5 min - respectively, with fire protection in the form of surface and deep impregnation with a flame retardant;

6 и 8 мин - при огнезащите эмалью и вспучивающимися красками типа ВПД;6 and 8 min - with fire protection with enamel and intumescent paints such as VPD;

1·δ, мин - при фосфатном покрытии толщиной δ, мм;1 · δ, min - with a phosphate coating with a thickness of δ, mm;

1,5·δ и 2·δ, мин - при облицовке элемента гипсокартонными листами и плитными материалами толщиной δ, мм;1.5 · δ and 2 · δ, min - when facing the element with plasterboard sheets and plate materials with a thickness of δ, mm;

3·δ, мин - при огнезащите цементно-песчаной штукатуркой или глино-песчаной обмазке толщиной δ, мм.3 · δ, min - for fire protection with cement-sand plaster or clay-sand coating with a thickness of δ, mm.

Особенностью предложенного способа является то, что среднюю нормальную к поперечному сечению скорость обугливания древесины сжатых элементов деревянных конструкций v0, мм/мин, определяют по формуле (5):A feature of the proposed method is that the average char to the cross section carbonization rate of wood of compressed elements of wooden structures v 0 , mm / min, is determined by the formula (5):

Figure 00000007
Figure 00000007

где С - комплексный показатель условий обгорания сжатых элементов деревянных конструкций;where C is a complex indicator of the burning conditions of compressed elements of wooden structures;

ρ - плотность древесины, г/см3 или т/м3;ρ is the density of wood, g / cm 3 or t / m 3 ;

e=2,72 - основание натурального логарифма;e = 2.72 - the base of the natural logarithm;

ψ0 - коэффициент условий расположения обогреваемых граней сжатых элементов деревянных конструкций в пространстве здания (1-1,33):ψ 0 is the coefficient of the conditions of the location of the heated faces of the compressed elements of wooden structures in the space of the building (1-1.33):

для боковых граней балочных элементов ψ01=1;for the side faces of the beam elements ψ 01 = 1;

для боковых граней вертикально расположенных сжатых элементов (стойка, колонны) ψ02=1,2;for the side faces of vertically arranged compressed elements (stand, columns) ψ 02 = 1,2;

для нижних граней балочных элементов ψ03=1,33.for the lower faces of the beam elements ψ 03 = 1.33.

Особенностью предложенного способа является то, что комплексный показатель условий обгорания поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций (С) определяют по формуле (6):A feature of the proposed method is that a complex indicator of the burning conditions of the cross sections of the compressed elements of wooden structures (C) is determined by the formula (6):

Figure 00000008
Figure 00000008

где В - ширина прямоугольного поперечного сечения, см;where B is the width of a rectangular cross section, cm;

Rн - нормативное сопротивление древесины на сжатие, МПа;R n - the standard resistance of wood to compression, MPa;

w - влажность древесины, %, по массе;w is the moisture content of wood,%, by weight;

δcr - критическая толщина слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций, см.δ cr is the critical thickness of the carbonization layer of rectangular cross sections of compressed elements of wooden structures, see

Особенностью предложенного способа является то, что критическую толщину слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов δcr, см, определяют по формуле (7 или 8):A feature of the proposed method is that the critical thickness of the carbonization layer of rectangular cross sections of compressed elements δ cr , cm, is determined by the formula (7 or 8):

Figure 00000009
Figure 00000009

или приближенноor approximately

Figure 00000010
Figure 00000010

где В и Н - ширина и высота поперечного сечения сжатых элементов, см;where B and H are the width and height of the cross section of the compressed elements, cm;

J - момент инерции поперечного сечения сжатых элементов деревянных конструкций, см4;J is the moment of inertia of the cross section of the compressed elements of wooden structures, cm 4 ;

Noc - усилие на сжатие от нормативной рабочей нагрузки, кН;N oc - compression force from the normative workload, kN;

L0 - расчетная длина сжатых элементов деревянных конструкций, см;L 0 - the estimated length of the compressed elements of wooden structures, cm;

Ев - модуль упругости древесины вдоль волокон, равный 1000 кН/см2;E in - the modulus of elasticity of wood along the fibers, equal to 1000 kN / cm 2 ;

Jσ0 - расчетная номинальная интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки (0,1-1).J σ0 is the calculated nominal intensity of the stresses of the elements in the dangerous sections of the elements from the working standard load (0.1-1).

Особенностью предложенного способа является то, что расчетную номинальную интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки определяют по формуле (9):A feature of the proposed method is that the calculated nominal intensity of the voltage of the elements in the dangerous sections of the elements from the working standard load is determined by the formula (9):

Figure 00000011
Figure 00000011

где μ0 - коэффициент расчетной длины сжатых элементов деревянных конструкций в зависимости от условий закрепления их концов (0,65-2,2);where μ 0 is the coefficient of the estimated length of the compressed elements of wooden structures depending on the conditions for fixing their ends (0.65-2.2);

Jн - номинальная интенсивность напряжении элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки (0,625).J n - the nominal intensity of the voltage of the elements in dangerous sections of the elements from the working standard load (0.625).

Особенностью предложенного способа является то, что номинальную интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки определяют по формуле (10):A feature of the proposed method is that the nominal intensity of the voltage of the elements in dangerous sections of the elements from the working standard load is determined by the formula (10):

Figure 00000012
Figure 00000012

где К - коэффициент запаса по несущей способности сжатых элементов деревянных конструкций до начала огневых испытаний.where K is the safety factor for the bearing capacity of the compressed elements of wooden structures before the start of fire tests.

Особенностью предложенного способа является то, что за единичные показатели качества сжатых элементов деревянных конструкций, влияющие на предел их пожаро-устойчивости, принимают геометрические размеры элементов; плотность и влажность древесины в естественном состоянии, нормативное сопротивление древесины на сжатие, модуль упругости древесины вдоль волокон, номинальная интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки и критическая толщина слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций.A feature of the proposed method is that the unit dimensions of the quality of the compressed elements of wooden structures, affecting the limit of their fire resistance, take the geometric dimensions of the elements; density and humidity of wood in its natural state, standard compressive resistance of wood, modulus of elasticity of wood along the fibers, nominal stress intensity of elements in dangerous sections of elements from the working standard load, and critical thickness of the carbonization layer of rectangular cross sections of compressed elements of wooden structures.

Особенностью предложенного способа является то, что гарантированный предел пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций вычисляют по приведенной номограмме путем решения обратной задачи пожароустойчивости.A feature of the proposed method is that the guaranteed fire resistance limit of compressed elements of wooden structures is calculated from the above nomogram by solving the inverse fire resistance problem.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и техническим результатом заключена в следующем.The causal relationship between the totality of features and the technical result is as follows.

Устранение огневых испытаний сжатых элементов деревянных конструкций существующего здания и замена их на неразрушающие испытания снижает трудоемкость определения их пожароустойчивости, расширяет технологические возможности выявления фактический пожароустойчивости различно нагруженных сжатых элементов деревянных конструкций любых размеров, дает возможность проведения испытания сжатых элементов деревянных конструкций на пожароопасность без нарушения функционального процесса обследуемого здания, а также сопоставления полученных результатов со стандартными испытаниями аналогичных сжатых элементов деревянных конструкций и сохранения эксплуатационной пригодности обследуемого здания без нарушения несущей способности его сжатых элементов деревянных конструкций в процесс испытания. Следовательно, условия испытания сжатых элементов деревянных конструкций на пожарную устойчивость значительно упрощены.The elimination of fire tests of compressed elements of wooden structures of an existing building and their replacement with non-destructive tests reduces the complexity of determining their fire resistance, extends the technological capabilities of detecting actual fire resistance of variously loaded compressed elements of wooden structures of any size, makes it possible to test compressed elements of wooden structures for fire without violating the functional process the building being examined, as well as comparing the received test results with standard tests of similar compressed elements of wooden structures and maintaining the serviceability of the building under examination without disturbing the bearing capacity of its compressed elements of wooden structures in the test process. Therefore, the conditions for testing the compressed elements of wooden structures for fire resistance are greatly simplified.

Снижение экономических затрат на проведение испытания предусматривают за счет уменьшения расходов на демонтаж, транспортирование и огневые испытания сжатых элементов деревянных конструкций.Reducing the economic costs of testing include reducing the cost of dismantling, transportation and fire tests of compressed elements of wooden structures.

Применение математического описания процесса сопротивления сжатых элементов деревянных конструкций стандартному тепловому воздействию и использование построенной параметрической номограммы повышает точность и экспрессивность оценки их пожароустойчивости.The use of a mathematical description of the process of resistance of compressed elements of wooden structures to standard thermal effects and the use of the constructed parametric nomograms increase the accuracy and expressiveness of evaluating their fire resistance.

Применение номограммы удобно вследствие ее простоты, наглядности, возможности решения обратных задач пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций и применения метода подбора переменных значений их конструктивных параметров.The use of the nomogram is convenient due to its simplicity, visibility, the possibility of solving the inverse problems of fire resistance of compressed elements of wooden structures and the application of the method of selecting variable values of their structural parameters.

В предложенном техническом решении предусматривают проведение испытаний не одного, а группы однотипных сжатых элементов деревянных конструкций. Это позволяет в 5-15 раз увеличить число испытуемых сжатых элементов деревянных конструкций и повысить достоверность результатов испытаний и технического осмотра здания.The proposed technical solution provides for testing not one, but groups of similar compressed elements of wooden structures. This allows you to 5-15 times increase the number of tested compressed elements of wooden structures and increase the reliability of the test results and technical inspection of the building.

Определение пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций только по одному показателю качества, например, по толщине слоя огнезащитного покрытия, приводит, как правило, к недооценке их предела пожароустойчивости, поскольку влияние на него вариаций единичных показателей качества сжатых элементов деревянных конструкций имеют различные знаки, и снижение предела пожароустойчивости за счет одного показателя может быть компенсировано другими.Determination of fire resistance of compressed elements of wooden structures by only one quality indicator, for example, by the thickness of a layer of fire retardant coating, leads, as a rule, to underestimating their fire resistance limit, since the influence on it of variations in individual quality indicators of compressed elements of wooden structures has different signs, and a decrease in the limit fire resistance due to one indicator can be compensated by others.

Вследствие этого в предложенном способе оценку гарантируемого предела пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций предусматривают не по одному показателю, а по комплексу единичных показателей качества. Это позволяет более точно учесть реальный ресурс пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций.As a result, in the proposed method, the assessment of the guaranteed fire resistance limit of compressed elements of wooden structures is provided for not by one indicator, but by a set of individual quality indicators. This allows you to more accurately take into account the real fire resistance of compressed elements of wooden structures.

В предложенном техническом решении учтен комплекс единичных показателей качества сжатых элементов деревянных конструкций, влияющих на их пожароустойчивость, определяемых неразрушающими испытаниями.The proposed technical solution takes into account a set of individual quality indicators of compressed elements of wooden structures that affect their fire resistance, determined by non-destructive tests.

На фиг.1 приведена полипараметрическая номограмма для оценки гарантируемого предела пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций, обогрев 4-сторонний. Приведенная номограмма сетчатого типа. Внутри сеток нанесены наклонные линии. На каждом пучке линий или лучах нанесена стрелка, которая показывает направление возрастания переменного параметра. Наименование параметра в буквенном выражении и в единицах измерения поставлены на стрелке. Слева и справа от стрелки на лучах поставлены значения переменного параметра.Figure 1 shows the polyparametric nomogram for assessing the guaranteed fire resistance of compressed elements of wooden structures, heating 4-sided. The given nomogram is mesh type. Inclined lines are drawn inside the grids. An arrow is drawn on each beam of lines or rays, which shows the direction of increase of the variable parameter. The name of the parameter in alphabetic terms and in units of measurement is placed on the arrow. To the left and right of the arrow on the rays are the values of the variable parameter.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного выше технического результата.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result.

Последовательность действия способа определения пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций зданий состоит в следующем.The sequence of steps for determining the fire resistance of compressed elements of wooden structures of buildings is as follows.

Сначала проводят технический осмотр здания. Затем определяют группу однотипных сжатых элементов деревянных конструкций и их общее число в ней. Вычисляют величину выборки однотипных конструкций. Назначают комплекс единичных показателей качества сжатых элементов деревянных конструкций, влияющих на пожароустойчивость. Выявляют условия опирания, закрепления концов и опасные сечения конструкций. Вычисляют число испытаний единичного показателя качества сжатых элементов деревянных конструкций в зависимости от его статической изменчивости. Затем оценивают единичные показатели качества сжатых элементов деревянных конструкций и их интегральные параметры, и, наконец, по ним находят гарантируемый предел пожароустойчивости испытуемых сжатых элементов деревянных конструкций.First, a technical inspection of the building is carried out. Then determine the group of the same type of compressed elements of wooden structures and their total number in it. The sample size of the structures of the same type is calculated. Assign a set of individual quality indicators of compressed elements of wooden structures that affect fire resistance. Identify the conditions of support, fastening of the ends and dangerous sections of structures. The number of tests of a single quality indicator of compressed elements of wooden structures is calculated depending on its static variability. Then assess the individual quality indicators of the compressed elements of wooden structures and their integral parameters, and, finally, they find the guaranteed fire resistance limit of the tested compressed elements of wooden structures.

Под техническим осмотром понимают проверку состояния сжатых элементов деревянных конструкций, включающей выявление условий опирания сжатых элементов деревянных конструкций, определение породы и сорта древесины.A technical inspection is understood as checking the condition of compressed elements of wooden structures, including identifying the conditions for supporting the compressed elements of wooden structures, determining the species and type of wood.

В процессе осмотра определяют группы однотипных сжатых элементов деревянных конструкций. Под группой сжатых элементов деревянных конструкций в здании понимают однотипные элементы, изготовленные и возведенные в сходных технологических условиях и находящихся в подобных условиях эксплуатации.During the inspection, groups of the same type of compressed elements of wooden structures are determined. A group of compressed elements of wooden structures in a building is understood to mean elements of the same type, manufactured and built under similar technological conditions and under similar operating conditions.

Схемы обогрева поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций в условиях пожара определяют в зависимости от фактического расположения сжатых элементов деревянных конструкций здания, укладки смежных конструкций, уменьшающих число сторон обогрева, устройства конструктивной огнезащиты.Schemes for heating cross sections of compressed elements of wooden structures in fire conditions are determined depending on the actual location of the compressed elements of wooden structures of the building, laying of adjacent structures that reduce the number of sides of the heating, and structural fire protection devices.

К основным единичным показателям качества сжатых элементов деревянных конструкций, обеспечивающих пожарную устойчивость, относятся: геометрические размеры элемента, плотность и влажность древесины в естественном состоянии, нормативное сопротивление древесины на сжатие, модуль упругости древесины вдоль волокон, номинальная интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки и критическая толщина слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций.The main single quality indicators of compressed elements of wooden structures that provide fire resistance include: geometric dimensions of the element, density and moisture of the wood in its natural state, standard compressive resistance of wood, modulus of elasticity of wood along the fibers, nominal stress intensity of elements in dangerous sections of the elements from the working standard load and critical thickness of the carbonization layer of rectangular cross sections of compressed elements of wooden structures.

Проверку единичных показателей качества сжатых элементов деревянных конструкций, включенных в выборку или проверяемых поштучно, производят неразрушающими испытаниями с применением существующих приборов.Verification of individual quality indicators of compressed elements of wooden structures included in the sample or checked piece by piece is carried out by non-destructive tests using existing instruments.

Используя полученные показатели качества сжатых элементов деревянных конструкций: В и Н, см; J, см4; Noc, кН; L0, см; v0, см/мин; τив, мин, - по приведенной номограмме (см. фиг.1) находят величину предела обгорания τ0, мин, и/или предела пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций - Пуэ, мин.Using the obtained quality indicators of compressed elements of wooden structures: B and H, cm; J, cm 4 ; N oc , kN; L 0 cm; v 0 , cm / min; τ willow , min, - according to the nomogram (see figure 1), the value of the burning limit is τ 0 , min, and / or the fire resistance of the compressed elements of wooden structures - P u , min.

Гарантируемый предел пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций - Пуэ гарант, мин, вычисляют по номограмме (см. фиг.1) при соответствующем изменении конструктивных параметров: размеров поперечного сечения - В и Н, см; величины момента инерции поперечного сечения сжатых элементов деревянных конструкций - J, см4; усилия на сжатие от нормативной нагрузки - Noc, кН; средней скорости обгорания древесины - v0, см/мин; наименьшего времени (предела) воспламенения - τив, мин.The guaranteed fire resistance limit of compressed elements of wooden structures - P ue guarantor , min, is calculated by the nomogram (see figure 1) with a corresponding change in design parameters: cross-sectional dimensions - B and H, cm; the moment of inertia of the cross section of the compressed elements of wooden structures - J, cm 4 ; compressive forces from standard load - N oc , kN; average burning rate of wood - v 0 , cm / min; the shortest time (limit) of ignition - τ willow , min.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates that when using the claimed method the following set of conditions:

а) средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использовании в строительной промышленности, а именно в классификации сжатых элементов деревянных конструкций зданий по показателям сопротивления их воздействию пожара;a) a tool that embodies the claimed method in its implementation, is intended for use in the construction industry, namely in the classification of compressed elements of wooden structures of buildings according to their resistance to fire;

б) для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;b) for the claimed method in the form as described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;

в) предложенный способ применен при натурном осмотре строительных конструкций складского блока площадью 1160 м в г. Самаре.c) the proposed method was applied during field inspection of building structures of a storage block with an area of 1160 m in Samara.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленно применимо".Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrially applicable".

Источники информацииInformation sources

1. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и группы возгораемости материалов / ЦНИИСК им. Кучеренко. - М.: Стройиздат, 1985. - С.28-31 (Несущие деревянные конструкции).1. A guide to determining the limits of fire resistance of structures, limits of the spread of fire on structures and groups of flammability of materials / TSNIISK them. Kucherenko. - M .: Stroyizdat, 1985. - P.28-31 (Bearing wooden structures).

2. Мосалков И.Л., Плюсина Г.Ф., Фролов А.Ю. Огнестойкость строительных конструкций. - М.: Спецтехника, 2001. - С.201-236 (Расчет предела огнестойкости элементов деревянных конструкций).2. Mosalkov I.L., Plyusina G.F., Frolov A.Yu. Fire resistance of building structures. - M .: Special equipment, 2001. - P.201-236 (Calculation of the fire resistance limit of elements of wooden structures).

3. ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1995. - 7 с.3. GOST 30247.1-94. Building constructions. Test methods for fire resistance. Bearing and enclosing structures. - M .: IPK Publishing House of Standards, 1995. - 7 p.

4. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. - М.: ГУП ЦПП, 1999. - 77 с.4. SNiP 2.01.07-85 *. Loads and impacts. - M .: GUP TsPP, 1999 .-- 77 p.

5. СНиП II-25-80*. Деревянные конструкции. Пормы проектирования. - М., 1983. - 31 с.5. SNiP II-25-80 *. Wooden structures. Porma design. - M., 1983. - 31 p.

Claims (12)

1. Способ определения пожарной устойчивости сжатых элементов деревянных конструкций здания, включающего проведение технического осмотра, выявление условий опирания элементов и их крепления, измерение геометрических размеров элементов деревянных конструкций, определение породы и сорта древесины, отличающийся тем, что производят неразрушающими испытаниями с применением существующих приборов поверку единичных показателей качества сжатых элементов деревянных конструкций: геометрические размеры элемента, плотность и влажность древесины, нормативное сопротивление древесины на сжатие, модуль упругости древесины вдоль волокон, номинальная интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей (нормативной) нагрузки и критическая толщина слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций, затем измеряют опасные сечения, выявляют форму сжатых элементов, схему опасных сечений при пожаре, после чего получают такие показатели качества деревянных конструкций, как: момент инерции поперечного сечения сжатых элементов деревянных конструкций, усилие на сжатие от рабочей нормативной нагрузки, расчетная длина сжатых элементов, средняя нормальная к поперечному сечению скорость обугливания элементов, предел воспламенения, используя которые, а также геометрические размеры сжатых элементов деревянных конструкций по номограмме, находят величину предела обгорания и/или гарантируемый предел пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций.1. The method of determining the fire resistance of compressed elements of wooden structures of a building, including conducting a technical inspection, identifying the conditions for supporting the elements and their fastening, measuring the geometric dimensions of the elements of wooden structures, determining the species and type of wood, characterized in that they are carried out non-destructive tests using existing instruments individual quality indicators of compressed elements of wooden structures: geometric dimensions of the element, density and moisture content of wood Ini, normative resistance of wood to compression, modulus of elasticity of wood along fibers, nominal intensity of stresses of elements in dangerous sections of elements from working (normative) load and critical thickness of carbonization layer of rectangular cross sections of compressed elements of wooden structures, then dangerous sections are measured, shape of compressed elements is revealed , a diagram of dangerous sections in case of fire, after which such quality indicators of wooden structures as: the moment of inertia of the cross section of compressed electric cops of wooden structures, the compressive force from the working normative load, the estimated length of the compressed elements, the average carbonization rate of the elements normal to the cross section, the ignition limit, using which, as well as the geometric dimensions of the compressed elements of wooden structures, find the value of the burning limit and / or guaranteed fire resistance of compressed elements of wooden structures. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гарантируемый предел пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций, Пуэ, мин, определяют по формуле (1)2. The method according to claim 1, characterized in that the guaranteed fire resistance of the compressed elements of wooden structures, P u , min, is determined by the formula (1) Пуэ=τив+τ0,P ue = τ iv + τ 0 , где τив - наименьшее время (предел воспламенения), по истечению которого элементы деревянных конструкций воспламеняются, мин;where τ willow - the shortest time (ignition limit), after which the elements of wooden structures ignite, min; τ0 - предельное время (предел обгорания), по истечению которого сжатые элементы деревянных конструкций теряют несущую способность, мин, вычисляемое по формуле (2)τ 0 - time limit (burning limit), after which the compressed elements of wooden structures lose their bearing capacity, min, calculated by the formula (2)
Figure 00000013
Figure 00000013
 где В и Н - ширина и высота поперечного прямоугольного сечения, см;where B and H are the width and height of the transverse rectangular section, cm; J - момент инерции поперечного сечения сжатых элементов деревянных конструкций, см4, равный J=(B·H3)/12;J is the moment of inertia of the cross section of the compressed elements of wooden structures, cm 4 , equal to J = (B · H 3 ) / 12; Noc - усилие на сжатие от рабочей нормативной нагрузки, кН;N oc - compressive stress from the working standard load, kN; L0 - расчетная длина сжатых элементов деревянных конструкций, см;L 0 - the estimated length of the compressed elements of wooden structures, cm; Ев - модуль упругости древесины вдоль волокон, равный 1000 кН/см2;E in - the modulus of elasticity of wood along the fibers, equal to 1000 kN / cm 2 ; ν0 - средняя нормальная к поперечному сечению скорость обугливания сжатых элементов деревянных конструкций, см/мин.ν 0 is the average carbonization rate of the compressed elements of wooden structures normal to the cross section, cm / min. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что величину нормативной (рабочей) нагрузки на сжатые элементы деревянных конструкций (Noc, кН) при определении пожароустойчивости вычисляют по формуле (3)3. The method according to claim 2, characterized in that the normative (working) load on the compressed elements of wooden structures (N oc , kN) when determining fire resistance is calculated by the formula (3)
Figure 00000014
Figure 00000014
 где γn - коэффициент уровня ответственности здания;where γ n is the coefficient of the level of responsibility of the building;
Figure 00000015
- нормативное усиление на сжатые элементы деревянных конструкций от собственного веса конструкций и временной длительной нагрузки, кН.
Figure 00000015
- normative reinforcement for compressed elements of wooden structures from the dead weight of structures and temporary long-term load, kN. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что расчетную длину сжатых элементов деревянных конструкций l0, см, определяют по формуле (4)4. The method according to claim 2, characterized in that the estimated length of the compressed elements of wooden structures l 0 , cm, is determined by the formula (4) l0=μ0·l;l 0 = μ 0 · l; где μ0 - коэффициент условий закрепления концов сжатых элементов деревянных конструкций (0,65-2,2);where μ 0 is the coefficient of conditions for fixing the ends of the compressed elements of wooden structures (0.65-2.2); l - номинальная длина сжатых элементов деревянных конструкций, см.l is the nominal length of the compressed elements of wooden structures, see 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что время (предел) воспламенения τив, мин, сжатых элементов деревянных конструкций при стандартном тепловом воздействии принимают в зависимости от качества древесины и вида ее огнезащиты:5. The method according to claim 2, characterized in that the ignition time (limit) τ willows , minutes, compressed elements of wooden structures under standard thermal effects is taken depending on the quality of the wood and the type of fire protection: 3 мин - для цельной древесины без огнезащиты;3 min - for solid wood without fire protection; 4 и 5 мин - соответственно при огнезащите в виде поверхностной и глубокой пропитки антипиреном;4 and 5 min - respectively, with fire protection in the form of surface and deep impregnation with a flame retardant; 6 и 8 мин - при огнезащите эмалью и вспучивающимися красками типа ВПД;6 and 8 min - with fire protection with enamel and intumescent paints such as VPD; 1·δ, мин - при фосфатном покрытии толщиной δ, мм;1 · δ, min - with a phosphate coating with a thickness of δ, mm; 1,5·δ и 2·δ, мин - при облицовке элемента гипсокартонными листами и плитными материалами толщиной δ, мм;1.5 · δ and 2 · δ, min - when facing the element with plasterboard sheets and plate materials with a thickness of δ, mm; 3·δ, мин - при огнезащите цементно-песчаной штукатуркой или глино-песчаной обмазке толщиной δ, мм.3 · δ, min - for fire protection with cement-sand plaster or clay-sand coating with a thickness of δ, mm. 6. Способ по п.2, отличающийся тем, что среднюю нормальную к поперечному сечению скорость обугливания древесины сжатых элементов деревянных конструкций ν0, мм/мин, определяют по формуле (5)6. The method according to claim 2, characterized in that the average char to the cross section carbonization rate of wood of compressed elements of wooden structures ν 0 , mm / min, is determined by the formula (5)
Figure 00000016
Figure 00000016
 где С - комплексный показатель условий обгорания сжатых элементов деревянных конструкций;where C is a complex indicator of the burning conditions of compressed elements of wooden structures; ρ - плотность древесины, г/см3 или т/м3;ρ is the density of wood, g / cm 3 or t / m 3 ; е=2,72 - основание натурального логарифма;e = 2.72 - the base of the natural logarithm; ψ0 - коэффициент условий расположения обогреваемых граней сжатых элементов деревянных конструкций в пространстве здания (1-1,33):ψ 0 is the coefficient of the conditions of the location of the heated faces of the compressed elements of wooden structures in the space of the building (1-1.33): для боковых граней балочных элементов ψ01=1;for the side faces of the beam elements ψ 01 = 1; для боковых граней вертикально расположенных сжатых элементов (стойка, колонны) ψ02=1,2;for the side faces of vertically arranged compressed elements (stand, columns) ψ 02 = 1,2; для нижних граней балочных элементов ψ03=1,33.for the lower faces of the beam elements ψ 03 = 1.33. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что комплексный показатель условий обгорания поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций (С) определяют по формуле (6)7. The method according to claim 6, characterized in that a complex indicator of the burning conditions of the cross sections of the compressed elements of wooden structures (C) is determined by the formula (6)
Figure 00000017
Figure 00000017
 где В - ширина прямоугольного поперечного сечения, см;where B is the width of a rectangular cross section, cm; Rн - нормативное сопротивление древесины на сжатие, МПа;R n - the standard resistance of wood to compression, MPa; w - влажность древесины, %, по массе;w is the moisture content of wood,%, by weight; δcr - критическая толщина слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций, см.δ cr is the critical thickness of the carbonization layer of rectangular cross sections of compressed elements of wooden structures, see 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что критическую толщину слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций δcr, см, определяют по формуле (7 или 8)8. The method according to claim 7, characterized in that the critical thickness of the carbonization layer of rectangular cross sections of compressed elements of wooden structures δ cr , cm, is determined by the formula (7 or 8) δcr=0,5·(Н-1,13·J0,03·(Noc·L0 2/Ев)0,22 δ cr = 0.5 · (H-1.13 · J 0.03 · (N oc · L 0 2 / E c ) 0.22 или приближенноor approximately
Figure 00000018
Figure 00000018
 где В и Н - ширина и высота поперечного сечения сжатых элементов, см;where B and H are the width and height of the cross section of the compressed elements, cm; J - момент инерции поперечного сечения сжатых элементов деревянных конструкций,см4;J is the moment of inertia of the cross section of the compressed elements of wooden structures, cm 4 ; Noc - усилие на сжатие от нормативной рабочей нагрузки, кН;N oc - compression force from the normative workload, kN; L0 - расчетная длина сжатых элементов деревянных конструкций, см;L 0 - the estimated length of the compressed elements of wooden structures, cm; Ев - модуль упругости древесины вдоль волокон, кН/см2;E in - the modulus of elasticity of wood along the fibers, kN / cm 2 ; Jσ0 - расчетная номинальная интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки (0,1-1).J σ0 is the calculated nominal intensity of the stresses of the elements in the dangerous sections of the elements from the working standard load (0.1-1). 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что расчетную номинальную интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки определяют по формуле (9)9. The method according to claim 7, characterized in that the calculated nominal intensity of the voltage of the elements in the dangerous sections of the elements from the working standard load is determined by the formula (9)
Figure 00000019
Figure 00000019
 где
Figure 00000020
- коэффициент расчетной длины сжатых элементов деревянных конструкций в зависимости от условий закрепления их концов (0,65-2,2);Where
Figure 00000020
- the coefficient of the estimated length of the compressed elements of wooden structures, depending on the conditions for fixing their ends (0.65-2.2); Jн - номинальная интенсивность напряжений в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки (0,625).J n - the nominal intensity of stresses in dangerous sections of the elements from the working standard load (0.625). 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что номинальную интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки определяют по формуле (10)10. The method according to claim 9, characterized in that the nominal intensity of the voltage of the elements in the dangerous sections of the elements from the working standard load is determined by the formula (10) Jн=1/K,J n = 1 / K, где К - коэффициент запаса по несущей способности сжатых элементов деревянных конструкций до начала огневых испытаний.where K is the safety factor for the bearing capacity of the compressed elements of wooden structures before the start of fire tests. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что за единичные показатели качества сжатых элементов деревянных конструкций, влияющие на предел их пожароустойчивости, принимают геометрические размеры элементов; плотность и влажность древесины в естественном состоянии, нормативное сопротивление древесины на сжатие, модуль упругости древесины вдоль волокон, номинальная интенсивность напряжений элементов в опасных сечениях элементов от рабочей нормативной нагрузки и критическая толщина слоя обугливания прямоугольных поперечных сечений сжатых элементов деревянных конструкций.11. The method according to claim 1, characterized in that for the individual quality indicators of the compressed elements of wooden structures that affect the limit of their fire resistance, take the geometric dimensions of the elements; density and humidity of wood in its natural state, standard compressive resistance of wood, modulus of elasticity of wood along the fibers, nominal stress intensity of elements in dangerous sections of elements from the working standard load, and critical thickness of the carbonization layer of rectangular cross sections of compressed elements of wooden structures. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что гарантированный предел пожароустойчивости сжатых элементов деревянных конструкций вычисляют по приведенной номограмме путем решения обратной задачи пожароустойчивости.12. The method according to claim 1, characterized in that the guaranteed fire resistance limit of the compressed elements of wooden structures is calculated from the above nomogram by solving the inverse fire resistance problem.
RU2004126766/28A 2004-09-06 2004-09-06 Method for fire stability determination in compressed timber structure members RU2275622C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126766/28A RU2275622C1 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Method for fire stability determination in compressed timber structure members

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126766/28A RU2275622C1 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Method for fire stability determination in compressed timber structure members

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004126766A RU2004126766A (en) 2006-02-27
RU2275622C1 true RU2275622C1 (en) 2006-04-27

Family

ID=36114106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126766/28A RU2275622C1 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Method for fire stability determination in compressed timber structure members

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2275622C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529651C1 (en) * 2013-04-18 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Method to detect mass speed of wood burning in building floor
RU2552920C2 (en) * 2013-04-18 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Method to detect parameters of local fire
RU2687304C1 (en) * 2018-05-31 2019-05-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining the rate of charring of a wood bent element
RU2687305C1 (en) * 2018-05-31 2019-05-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining the rate of charring of a wooden compressed element
RU2698571C1 (en) * 2018-11-26 2019-08-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for evaluating fire resistance of a wooden compressed element
RU2698572C1 (en) * 2018-11-26 2019-08-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for assessing fire resistance of a wooden bent element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 30247.1-94, КОНСТРУКЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫЕ. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА ОГНЕСТОЙКОСТЬ. НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ. М.: ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ, 1995, с.7. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529651C1 (en) * 2013-04-18 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Method to detect mass speed of wood burning in building floor
RU2552920C2 (en) * 2013-04-18 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Method to detect parameters of local fire
RU2687304C1 (en) * 2018-05-31 2019-05-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining the rate of charring of a wood bent element
RU2687305C1 (en) * 2018-05-31 2019-05-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining the rate of charring of a wooden compressed element
RU2698571C1 (en) * 2018-11-26 2019-08-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for evaluating fire resistance of a wooden compressed element
RU2698572C1 (en) * 2018-11-26 2019-08-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for assessing fire resistance of a wooden bent element

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004126766A (en) 2006-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2615047C1 (en) Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete column of building
RU2615048C1 (en) Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete girder structure of building
RU2650704C1 (en) Method for evaluating fire resistance of beam structure
RU2604820C1 (en) Method for assessing fire resistance of reinforced concrete truss of building
RU2350933C1 (en) Method for determination of fire resistance of concrete and reinforced concrete walls of building
RU2698572C1 (en) Method for assessing fire resistance of a wooden bent element
Ehrhart et al. Experimental investigation of tensile strength and stiffness indicators regarding European beech timber
Moshtaghin et al. Experimental characterization of longitudinal mechanical properties of clear timber: Random spatial variability and size effects
RU2485488C2 (en) Method of determining fire-resistance of wood covering of building
RU2281482C2 (en) Method to determine fire-resistance of compressed reinforced concrete building structure members
RU2275622C1 (en) Method for fire stability determination in compressed timber structure members
RU2322663C1 (en) Method to determine fire-resistance of building metal beam
RU2320982C1 (en) Method to determine steel building beam fire resistance
RU2529651C1 (en) Method to detect mass speed of wood burning in building floor
RU2698571C1 (en) Method for evaluating fire resistance of a wooden compressed element
RU2695344C1 (en) Method of determining fire resistance of pipe concrete column of building
RU2674418C1 (en) Method for assessing fire resistance of monolithic reinforced concrete beam slabs of interior surfaces of buildings
RU2161793C2 (en) Method for determination of fire resistance of flexible reinforced-concrete building constructions
RU2357245C2 (en) Method of determining flame resistance of building brick piers
RU2604478C1 (en) Method for assessing fire resistance of steel frame of a building
RU2282179C2 (en) Method for timber building structure charring rate determination
RU2564009C1 (en) Method of determining fire resistance of stone pillars with steel becket
RU2634569C1 (en) Method for estimating fire resistance of steel beam with corrugated wall
RU2564010C1 (en) Method of determination of fire resistance of brick columns with ferroconcrete holder
RU2687304C1 (en) Method for determining the rate of charring of a wood bent element

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060907