RU2758345C1 - Complex unit for determining actual limits of fire resistance of building structures - Google Patents
Complex unit for determining actual limits of fire resistance of building structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758345C1 RU2758345C1 RU2020133753A RU2020133753A RU2758345C1 RU 2758345 C1 RU2758345 C1 RU 2758345C1 RU 2020133753 A RU2020133753 A RU 2020133753A RU 2020133753 A RU2020133753 A RU 2020133753A RU 2758345 C1 RU2758345 C1 RU 2758345C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- furnace
- fire resistance
- structures
- thermocouples
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/50—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пожарной безопасности, а именно к проведению огневых испытаний панелей настилов, плит перекрытий, покрытий, подвесных потолков, несущих стен, колонн, балок, ферм и др. конструкций по различным температурным режимам пожара, что позволяет с минимальными затратами времени и материалов получать воспроизводимые и сравнимые результаты по определению пределов огнестойкости.The invention relates to the field of fire safety, namely to conduct fire tests of flooring panels, floor slabs, coatings, suspended ceilings, load-bearing walls, columns, beams, trusses and other structures for various temperature regimes of fire, which allows with minimal time and materials obtain reproducible and comparable results in determining the limits of fire resistance.
В соответствии со статьями 29, 30, 31 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (в ред. №538-ФЗ от 27.12.2018) здания, сооружения должны быть классифицированы по степеням огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности. Порядок определения степени огнестойкости зданий, сооружений устанавливается ст. 87, согласно которой пределы огнестойкости конструкций должны соответствовать принятой степени огнестойкости зданий и сооружений. Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются в условиях стандартных испытаний.In accordance with Articles 29, 30, 31 of the Federal Law of July 22, 2008 No. 123-FZ "Technical Regulations on Fire Safety Requirements" (as amended by No. 538-FZ of December 27, 2018), buildings and structures must be classified according to the degree of fire resistance, classes of constructive and functional fire hazard. The procedure for determining the degree of fire resistance of buildings, structures is established by Art. 87, according to which the limits of fire resistance of structures must correspond to the accepted degree of fire resistance of buildings and structures. The fire resistance limits of building structures are determined under standard test conditions.
Согласно ст. 35 наступление предела огнестойкости несущих и ограждающих строительных конструкций в условиях стандартных испытаний или в результате расчетов устанавливается по времени достижения одного или нескольких следующих предельных состояний:According to Art. 35 the onset of the fire resistance limit of bearing and enclosing building structures under standard test conditions or as a result of calculations is established by the time it takes to reach one or more of the following limit states:
- потери несущей способности (R);- loss of bearing capacity (R);
- потери целостности (Е);- loss of integrity (E);
- потери теплоизолирующей способности (I).- loss of thermal insulation capacity (I).
В ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Метод испытания на огнестойкость. Общие требования» описан стандартный температурный режим пожара.In GOST 30247.0-94 “Building structures. Fire test method. General Requirements ”describes the standard temperature regime of a fire.
Стандартный температурный режим пожара используется как при испытаниях, так и при расчетах конструкций на огнестойкость. Однако, учитывая специфику возникновения и распространения пожара в зданиях и сооружениях различного назначения, часто прибегают к необходимости использования других температурных зависимостей, отражающих процесс горения для конкретных сценариев пожара.The standard temperature regime of a fire is used both for testing and for calculating fire resistance of structures. However, given the specifics of the occurrence and spread of fire in buildings and structures for various purposes, they often resort to the need to use other temperature dependences that reflect the combustion process for specific fire scenarios.
ГОСТ Р ЕН 1363-2-2014 «Конструкции строительные. Испытания на огнестойкость. Часть 2. Альтернативные и дополнительные методы» устанавливает дополнительные альтернативные температурные режимы, учитывающие реальные условия пожара и специфику объектов.GOST R EN 1363-2-2014 “Building structures. Fire resistance tests.
В настоящее время известны следующие установки по определению фактических пределов огнестойкости.Currently, the following installations are known for determining the actual limits of fire resistance.
Установка для испытания на огнестойкость колон [В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, B.C. Федоренко, А.И. Яковлев «Огнестойкость зданий», М., 1963, Издательство литературы по строительству. - 167 с.] (стр. 30, рис. 13).Installation for testing the fire resistance of columns [V.P. Bushev, V.A. Pchelintsev, B.C. Fedorenko, A.I. Yakovlev "Fire resistance of buildings", M., 1963, Publishing house of literature on construction. - 167 p.] (P. 30, fig. 13).
Данная установка предназначена для определения пределов огнестойкости несущих вертикальных конструкций (колонн), которая состоит из каркаса печи, печной кладки, раздвижной огневой камеры, тележки, форсунок, которые предназначены для создания стандартного температурного режима пожара, дымового канала, печных термопар, предназначенных для контроля температурного режима пожара, опорной плиты, пресса.This installation is designed to determine the limits of fire resistance of supporting vertical structures (columns), which consists of a furnace frame, furnace masonry, a sliding fire chamber, a trolley, nozzles, which are designed to create a standard temperature regime of a fire, a smoke channel, furnace thermocouples designed to control the temperature fire mode, base plate, press.
Установка для испытания на огнестойкость перекрытий [В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, B.C. Федоренко, А.И. Яковлев «Огнестойкость зданий», М., 1963, Издательство литературы по строительству. - 167 с.] (стр. 31, рис. 14).Installation for testing the fire resistance of floors [V.P. Bushev, V.A. Pchelintsev, B.C. Fedorenko, A.I. Yakovlev "Fire resistance of buildings", M., 1963, Publishing house of literature on construction. - 167 p.] (P. 31, fig. 14).
Данная установка предназначена для проведения огневых испытаний горизонтальных строительных конструкций (перекрытий).This unit is designed for fire testing of horizontal building structures (floors).
Установка состоит из огневой камеры, где в боковых стенках имеются отверстия для форсунок, которые служат для создания стандартного температурного режима пожара. Сверху камеры укладывается испытуемый образец, например, перекрытие. На испытуемый образец устанавливается равномерно распределенная нагрузка в виде грузов.The installation consists of a fire chamber, where in the side walls there are openings for nozzles, which serve to create a standard temperature regime for the fire. A test piece is placed on top of the chamber, for example, a ceiling. A uniformly distributed load in the form of weights is placed on the test specimen.
Недостатками данных установок являются:The disadvantages of these installations are:
- для испытаний каждого элемента (конструкции) необходимо устанавливать свои испытательные стенды, которые приводят к увеличению площади испытательной лаборатории, а также приводят к высоким экономическим затратам;- for testing each element (structure), it is necessary to install its own test benches, which lead to an increase in the area of the testing laboratory, and also lead to high economic costs;
- невозможность проведения огневых испытаний конструкций ферм, подвесных потолков, настилов, судовых перегородок и несущих стен;- impossibility of conducting fire tests of truss structures, suspended ceilings, decks, ship partitions and load-bearing walls;
- невозможность проведения испытаний по различным температурным режимам пожара, отличным от стандартного.- impossibility of carrying out tests for different temperature regimes of fire, different from the standard one.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является установка для испытания на огнестойкость балок, ригелей, прогонов» [В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, B.C. Федоренко, А.И. Яковлев «Огнестойкость зданий», М., 1963, Издательство литературы по строительству. - 167 с.] (стр. 28, рис. 12).Closest to the claimed technical solution is the installation for testing the fire resistance of beams, girders, girders "[V.P. Bushev, V.A. Pchelintsev, B.C. Fedorenko, A.I. Yakovlev "Fire resistance of buildings", M., 1963, Publishing house of literature on construction. - 167 p.] (P. 28, fig. 12).
Данная установка предназначена для определения пределов огнестойкости несущих горизонтальных конструкций (ригели, прогоны, балки). Установка стоит из передвижной рамы предназначенной для нагружения конструкций, печной кладки, огневой камеры, форсунок, которые предназначены для создания стандартного температурного режима пожара, воздуховода, печных термопар, предназначенных для контроля температурного режима пожара, кладки свода. Передвижная рама состоит из двух опорных хомутов, шарнирно закрепленных на регулировочных винтах, устройства из двух рычагов, обеспечивающие равномерную передачу нагрузки на испытуемый образец.This installation is designed to determine the limits of fire resistance of load-bearing horizontal structures (girders, purlins, beams). The installation consists of a movable frame designed for loading structures, furnace masonry, fire chamber, nozzles, which are designed to create a standard temperature regime for a fire, an air duct, furnace thermocouples designed to control the temperature regime of a fire, masonry of a vault. The movable frame consists of two support clamps, hinged on the adjusting screws, a device of two levers, providing uniform load transfer to the test specimen.
Недостатками данной установки являются:The disadvantages of this installation are:
- невозможность проведения огневых испытаний конструкций ферм, подвесных потолков, настилов, судовых перегородок и несущих стен;- impossibility of conducting fire tests of truss structures, suspended ceilings, decks, ship partitions and load-bearing walls;
- невозможность проведения испытаний по различным температурным режимам пожара, отличным от стандартного;- impossibility of testing for different temperature regimes of fire, different from the standard;
- передвижная рама, предназначенная для нагружения конструкций установки для испытания на огнестойкость балок, ригелей, прогонов, является сложной, и недостаточно точно позволяет воспроизводить расчетные нагрузки при испытании;- a movable frame designed for loading the structures of the installation for testing the fire resistance of beams, girders, girders, is complex, and does not accurately reproduce the design loads during testing;
- также недостатком передвижной рамы, предназначенной для нагружения конструкций установки для испытания на огнестойкость балок, ригелей, прогонов является невозможность нагружения несущих конструкций отличных от изгибаемых.- also a disadvantage of a mobile frame designed for loading the structures of the installation for testing the fire resistance of beams, girders, girders is the impossibility of loading load-bearing structures other than bent ones.
Задачей настоящего изобретения является создание единой для всех методов испытания комплексной установки, которая позволит проводить огневые испытания как вертикальных, так и горизонтальных несущих и ненесущих конструкций по различным схемам нагружения конструкции и температурным режимам пожара с минимальными затратами времени и материалов.The objective of the present invention is to create an integrated installation, unified for all test methods, which will allow performing fire tests of both vertical and horizontal load-bearing and non-load-bearing structures according to various loading patterns of the structure and temperature regimes of a fire with minimal time and material costs.
Сущность заявляемой установки заключается в том, что комплексная установка по определению фактических пределов огнестойкости строительных конструкций, состоящая из огневой печи, камеры сгорания, автономных форсунок, термопар, проемов удаления дымовых газов, канала удаления дымовых газов, вытяжного вентилятора, причем установка оснащена камерой сгорания с возможностью изменения объема в соответствии со схемой нагружения испытуемой конструкции, двумя продольными балками, жестко закрепленными с печью, упорными рамами с креплениями рам болтовыми стяжками, гидравлическими домкратами, помещением для контроля испытаний, системой создания и контроля температурного режима пожара, системой управления гидравлическими домкратами и системой вытяжной вентиляции, что позволяет испытывать различные виды конструкций на огнестойкость и объединит в себе возможность испытания различных горизонтальных и вертикальных несущий и ненесущих конструкций с различными схемами нагружения этих конструкций, а также производить испытания по различным температурным режимам пожара с минимальными экономическими и трудозатратами.The essence of the claimed installation lies in the fact that a complex installation for determining the actual limits of fire resistance of building structures, consisting of a fired furnace, a combustion chamber, autonomous nozzles, thermocouples, flue gas removal openings, a flue gas removal channel, an exhaust fan, and the installation is equipped with a combustion chamber with the ability to change the volume in accordance with the loading scheme of the test structure, two longitudinal beams rigidly fixed to the furnace, thrust frames with frame fasteners with bolted ties, hydraulic jacks, a test control room, a system for creating and monitoring the temperature regime of a fire, a hydraulic jack control system and a system exhaust ventilation, which allows you to test various types of structures for fire resistance and combines the ability to test various horizontal and vertical load-bearing and non-load-bearing structures with various loading schemes for these structures, as well as to carry out tests for various temperature regimes of fire with minimal economic and labor costs.
Технический эффект заявленной комплексной установки по определению фактических пределов огнестойкости строительных конструкций обуславливается следующим:The technical effect of the declared complex installation for determining the actual limits of fire resistance of building structures is due to the following:
- возможностью испытания строительных конструкций на огнестойкость и классификации их согласно Федерального закона от 22.07.2008 №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (в ред. № 234-ФЗ от 13.07.2015) на одном испытательном стенде с минимальными экономическими затратами;- the ability to test building structures for fire resistance and their classification in accordance with Federal Law No. 123-FZ of July 22, 2008 "Technical Regulations on Fire Safety Requirements" (as amended by No. 234-FZ of July 13, 2015) on one test bench with minimal economic costs ;
- проводить испытания различных конструкций без приложения нагрузки и осуществлять процесс нагружения различных конструкций (горизонтальных и вертикальных) в зависимости от схемы нагружения;- carry out tests of various structures without applying a load and carry out the process of loading various structures (horizontal and vertical) depending on the loading scheme;
- возможностью испытания конструкций по альтернативным температурным режимам пожара, учитывающим реальные условия пожара и специфику объекта, а также по стандартному температурному режиму.- the possibility of testing structures for alternative temperature regimes of fire, taking into account the real conditions of the fire and the specifics of the object, as well as for the standard temperature regime.
На основании изложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», а само изобретение является новым.Based on the foregoing, it can be concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step", and the invention itself is new.
На фигуре представлен общий вид комплексной установки, которая состоит из огневой печи 1, камеры сгорания 2 с изменяемым объемом, предназначенной для испытания различных конструкций, автономных форсунок 3 обеспечивающих заданный температурный режим, термопар 4, предназначенных для контроля температурного режима пожара, проемов удаления дымовых газов 5, канала удаления дымовых газов 6, вытяжного вентилятора 7, двух продольных балок 8, расположенных на двух продольных сторонах печи и жестко закрепленные с ней, упорных рам 9, крепления рам 10 в виде болтовых стяжек, гидравлических домкратов 11 с устройством для их перемещения в поперечном направлении печи, помещения для контроля испытаний 12, которое включает в себя систему создания и контроля температурного режима пожара 13, систему нагружения и управления гидравлическими домкратами 14 и систему вытяжной вентиляции 15.The figure shows a general view of a complex installation, which consists of a fired furnace 1, a
Комплексная установка работает следующим образом: в камере сгорания 2 производится изменение (уменьшение) объема камеры под схему испытаний строительного элемента (горизонтальную либо вертикальную конструкцию). Целью изменение объема камеры является создание температурного режима с минимальными затратами топлива в зависимости от схемы нагружения испытуемой конструкции и ее расположения. После корректировки объема камеры 2 устанавливается испытуемый образец, после чего на стенд устанавливают упорные рамы 9 (количество рам зависит от схемы нагружения конструкции), которые с помощью крепления рам 10 в виде болтовых стяжек крепятся к продольным балкам 8. При этом рамы 9 могут крепиться в различных местах продольных балок 8 за счет универсальности крепления рам 10. Затем с помощью системы управления гидравлическими домкратами 14 и гидравлических домкратов 11, которые могут перемещаться в поперечном направлении (количество домкратов устанавливается в зависимости от схемы нагружения строительного элемента), создают нагрузку на конструкцию. Далее с помощью системы создания и контроля температурного режима пожара 13, автономных форсунок 3 и термопар 4 создается необходимый температурный режим пожара, представленный на фигуре. При уменьшении объема камеры некоторые форсунки 3 не участвуют в ходе испытания. В процессе проведения испытания с помощью системы вытяжной вентиляции 15 и вытяжного вентилятора 7 производится удаление продуктов горения из камеры сгорания 2 через проемы 5 по каналу удаления дымовых газов 6. Управление системами 13, 14, 15 производится из помещения контроля испытания 12.The complex installation works as follows: in the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133753A RU2758345C1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Complex unit for determining actual limits of fire resistance of building structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133753A RU2758345C1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Complex unit for determining actual limits of fire resistance of building structures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758345C1 true RU2758345C1 (en) | 2021-10-28 |
Family
ID=78466440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020133753A RU2758345C1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Complex unit for determining actual limits of fire resistance of building structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758345C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU662852A1 (en) * | 1977-11-30 | 1979-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР | Heating furnace for testing cables for heat resistance |
UA83784C2 (en) * | 2007-11-01 | 2008-08-11 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Пожарной Безопасности Мчс Украины | Method for evaluation of limit of fire resistance of building constructions |
CN104677940A (en) * | 2015-01-30 | 2015-06-03 | 中国矿业大学 | Reinforced concrete shell fire resistance testing system |
RU2615048C1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-04-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete girder structure of building |
-
2020
- 2020-12-22 RU RU2020133753A patent/RU2758345C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU662852A1 (en) * | 1977-11-30 | 1979-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР | Heating furnace for testing cables for heat resistance |
UA83784C2 (en) * | 2007-11-01 | 2008-08-11 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Пожарной Безопасности Мчс Украины | Method for evaluation of limit of fire resistance of building constructions |
CN104677940A (en) * | 2015-01-30 | 2015-06-03 | 中国矿业大学 | Reinforced concrete shell fire resistance testing system |
RU2615048C1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-04-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Evaluation method for fire-resistance of reinforced concrete girder structure of building |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, B.C. Федоренко, А.И. Яковлев. "Огнестойкость зданий", М., 1963, Издательство литературы по строительству, стр. 28, рис. 12. * |
В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, B.C. Федоренко, А.И. Яковлев. "Огнестойкость зданий", М., 1963, Издательство литературы по строительству, стр. 28, рис. 12. ГОСТ 30247.1-94, "Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции", с. 2-6. ГОСТ Р 53309-2009, "ЗДАНИЯ И ФРАГМЕНТЫ ЗДАНИЙ. МЕТОД НАТУРНЫХ ОГНЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ", с. 6-12. * |
ГОСТ 30247.1-94, "Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции", с. 2-6. * |
ГОСТ Р 53309-2009, "ЗДАНИЯ И ФРАГМЕНТЫ ЗДАНИЙ. МЕТОД НАТУРНЫХ ОГНЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ", с. 6-12. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107167368B (en) | Concrete column pseudo-static test device after non-peripheral fire and implementation method thereof | |
Lim et al. | Experimental fire tests of two-way concrete slabs | |
KR100969921B1 (en) | Heating furnace for testing structural strength of middle and long span structures | |
CN109738178B (en) | Device and method for pushing out test of wood-concrete composite beam shearing-resistant connector under fire disaster | |
CN109003501B (en) | Fire simulation experiment device and method for researching building fireproof space | |
Yang et al. | Fire tests on two-way concrete slabs in a full-scale multi-storey steel-framed building | |
CN106770903A (en) | A kind of Combined frame structure Fire-resistance test system and test method | |
RU2758345C1 (en) | Complex unit for determining actual limits of fire resistance of building structures | |
Lennon et al. | Large scale natural fire tests on protected engineered timber floor systems | |
Wu et al. | Experimental investigation of strengthened screw connection and application in CFS shear walls | |
Santiago et al. | Experimental investigation of the behaviour of a steel sub-frame under a natural fire | |
RU2757863C1 (en) | Universal system for support and loading of tunnel lining tubes for fire resistance testing | |
RU2674418C1 (en) | Method for assessing fire resistance of monolithic reinforced concrete beam slabs of interior surfaces of buildings | |
CN110595812B (en) | Experimental device and experimental method for simulating bridge under fire and load | |
CN107884262B (en) | Punching, shearing and fatigue failure test device for reinforced concrete floor slab under fire | |
CN209432429U (en) | Push-out test device for wood-concrete composite beam shear connector under fire | |
Nadjai et al. | Experimental and Numerical Investigations on Steel Columns Compartment Subjected to Travelling Fires | |
Malesza et al. | Tests on full-scale and static analysis models of the wood-framed building stucture horizontaly loaded | |
CN210571426U (en) | Experimental device for simulating bridge under fire and load | |
CN209215121U (en) | A kind of anti-fall performance test apparatus that collapses of high temperature | |
Iuorio et al. | Experimental investigation into the performance of cold‐formed steel walls sheathed with OSB and cement‐based panels | |
CN217638903U (en) | Wall, beam, plate and column multipurpose bearing fire resistance test system | |
CN111238845B (en) | Detection method of assembly type building envelope connecting system | |
Malesza et al. | Analytical models tracing deformation of wood-framed walls during vertical transport | |
CN218896079U (en) | Flame combustion device and test system for hot-rolled H-shaped steel weldability test |