×
13.01.2017
217.015.8b89

СПОСОБ ОЦЕНКИ ОГНЕСТОЙКОСТИ СТАЛЬНОЙ ФЕРМЫ ЗДАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений. Сущность:осуществляютпроведение технического осмотра, инструментальное измерение геометрических характеристик элементов фермы в их опасных сечениях; выявление условий опирания и крепления элементов фермы, схем обогрева их поперечных сечений; установление марки стали фермы, характеристик металла сопротивлению на сжатие и растяжение, определение величины нагрузки оценочного испытания на стальную ферму, схем ее приложения, интенсивности силовых напряжений в металле в опасных сечениях элементов стальной фермы, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности элементов стальной фермы под испытательной нагрузкой оценочного огневого испытания. Оценку огнестойкости стальной фермы здания проводят без натурного огневого воздействия неразрушающими методами испытаний, используя комплекс единичных показателей качества стальных конструкций. Назначают число и место расположения участков, в которых определяют единичные показатели качества, при этом технический осмотр дополняют определением группы однотипных стальных ферм. За единичные показатели качества принимают геометрические характеристики элементов фермы, степень напряжения и предел текучести металла, затем определяют интегральные конструктивные параметры: интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении элементов стальной фермы в условиях оценочного огневого испытания; приведенную толщину металла поперечного сечения элементов стальной фермы, и, употребляя их, определяют проектное время сопротивления термосиловому воздействию каждого элемента стальной фермы по потере несущей способности, используя аналитическое выражение. Проектный предел огнестойкости стальной фермы (F, мин) определяют по длительности сопротивления до потери несущей способности наиболее слабого с точки зрения огнестойкости элемента (τ, мин) в условиях оценочного огневого испытания.Технический результат:возможность определения огнестойкости стальной фермы здания без натурного огневого воздействия, повышение достоверности статистического контроля качества и неразрушающих испытаний, уменьшение расходов металла на изготовление стальной фермы, сокращение сроков проведения испытаний, снижение экономических затрат. 15 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений, далее - зданий. В частности, оно может быть использовано для классификации стальных ферм зданий по показателям сопротивления их воздействию пожара. Это дает возможность обоснованного использования стальных ферм с фактическим (проектным) пределом огнестойкости в зданиях различных классов по их пожароопасности.

Необходимость определения показателей огнестойкости стальных ферм возникает при строительстве и реконструкции здания, усилении его частей и элементов, приведении огнестойкости стальных ферм в соответствие с требованиями современных строительных норм, при проведении экспертизы и/или восстановлении конструкций здания после пожара.

Известен способ оценки огнестойкости стальных ферм здания по результатам изучения последствий натурного пожара. Этот способ включает определение положения конструкции в здании, оценку состояния конструкции путем осмотра и измерения, изготовление контрольных образцов строительной стали, определение времени наступления предельного состояния по потере несущей способности конструкции, то есть обрушения в условиях действия внешней нагрузки и огневого воздействия натурного пожара /Ильин Н.А. Техническая экспертиза зданий, поврежденных пожаром. М.: Стройиздат, 1983, с. 90-91, 131, 134/ [1].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе пределы огнестойкости определяют приближенно по результатам исследования последствий прошедшего пожара. Детальное исследование предопределяет длительную работу эксперта. При этом невозможно определить огнестойкость натурных конструкций, имеющих другие размеры и другую внешнюю нагрузку. Затруднительно сопоставление полученных результатов со стандартными огневыми испытаниями аналогичных конструкций. Следовательно, этот способ дорог, имеет малую технологическую возможность к повторным испытаниям, трудоемок и опасен для испытателей.

Известен способ оценки огнестойкости стальных ферм по результатам натурных огневых испытаний фрагмента здания, в котором производят осмотр конструкций, определяют марку стали, назначают испытательную нагрузку на конструкцию соответственно реальным условиям эксплуатации здания, определяют факторы, влияющие на огнестойкость испытуемой конструкции, и величину фактического предела огнестойкости/ГОСТ Ρ 53309.2009. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования/ [2].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе велики экономические затраты на проведение огневых испытаний, наблюдение за состоянием конструкций в условиях экспериментального пожара затруднено и небезопасно, вследствие различий теплового режима натурного и стандартного пожаров затруднено определение истинных значений пределов огнестойкости конструкций, причины разрушения стальных ферм фрагмента могут быть не установлены вследствие многообразия одновременно действующих факторов пожара. Предельное состояние по огнестойкости стальных ферм может быть не достигнуто из-за более раннего разрушения элементов покрытия или стен фрагмента /Огнестойкость зданий. В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, B.C. Федоренко, А.И. Яковлев. М.: Стройиздат, 1970, с. 112; 252-256/ [3].

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ оценки огнестойкости стальных ферм здания путем неразрушающего испытания, включающего проведение технического осмотра, установление сортамента и марки стали, выявление условия опирания и крепления концов стальных ферм, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности конструкции под испытательной нагрузкой в условиях стандартного теплового воздействия /ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции/ [4] - принят за прототип.

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 постоянные и длительные нагрузки в их расчетных значениях с коэффициентом надежности, равным единице, то есть проектные нормативные нагрузки.

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, не эффективны, не безопасны, имеют малые технологические возможности для проверки на опыте различных по размерам и различно нагруженных конструкций, не дают необходимой информации о влиянии единичных показателей качества стальной конструкции на ее огнестойкость. Определение огнестойкости стальной фермы по единичному показателю качества, например по толщине металла, как правило, недооценивает пригодность эксплуатации конструкции в здании заданной степени огнестойкости. Экономические затраты на проведение испытаний возрастают за счет расходов на демонтаж стальной фермы, транспортирование к месту установки нагревательных печей и на создание в них стандартного теплового режима. По малому числу испытуемых образцов (2-3 шт.) невозможно судить о действительном состоянии стальной фермы здания. Результаты огневого испытания единичны и не учитывают разнообразия в закреплении концов элементов решетки фермы, их фактических размеров, фактической схемы обогрева опасного сечения испытуемой конструкции в условиях пожара.

Сущность изобретения заключается в установлении показателей пожарной безопасности здания в части гарантированной длительности сопротивления стальной конструкции в условиях пожара; в определении проектного предела огнестойкости стальной фермы при проектировании, строительстве или эксплуатации здания; в снижении экономических затрат при испытании конструкций на огнестойкость.

Технический результат - устранение натурных огневых испытаний конструкции в здании или его фрагменте; снижение трудоемкости определения огнестойкости конструкций; расширение технологических возможностей определения проектной огнестойкости различно нагруженных конструкций любых размеров и возможность сопоставления полученных результатов с испытаниями аналогичных конструкций здания; возможность проведения испытания конструкций на огнестойкость без нарушения функционального процесса в здании; снижение экономических затрат на испытание; сохранение эксплуатационной пригодности здания при обследовании и неразрушающих испытаниях конструкций; упрощение условий и сокращение сроков испытания конструкций на огнестойкость; повышение точности и экспрессивности испытания; использование интегральных конструктивных параметров для определения огнестойкости конструкций и упрощение математического описания процесса термического сопротивления нагруженных конструкций; повышение достоверности результатов испытаний; учет реального ресурса конструкции по огнестойкости использованием комплекса единичных показателей их качеств; увеличение достоверности определения приведенной толщины металла и условий обогрева поперечного сечения элементов фермы в условиях пожара; уточнение единичных показателей качества стальных конструкций, влияющих на их огнестойкость, возможность определения гарантированного предела огнестойкости стальной фермы по ее конструктивным параметрам.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе оценки огнестойкости стальной фермы здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, инструментальное измерение геометрических характеристик элементов фермы в их опасных сечениях; выявление условий опирания и крепления элементов фермы, схем обогрева их поперечных сечений; установление марки стали фермы, характеристик металла сопротивлению на сжатие и растяжение; определение величины нагрузки оценочного испытания на стальную ферму, схем ее приложения, интенсивности силовых напряжений в металле в опасных сечениях элементов стальной фермы; определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности элементов стальной фермы под испытательной нагрузкой оценочного огневого испытания, особенностью является то, что оценку огнестойкости стальной фермы здания проводят без натурного огневого воздействия неразрушающими методами испытаний, используя комплекс единичных показателей качества стальных конструкций, назначают число и место расположения участков, в которых определяют единичные показатели качества, при этом технический осмотр дополняют определением группы однотипных стальных ферм, за единичные показатели качества принимают геометрические характеристики элементов фермы, степень напряжения и предел текучести металла, затем определяют интегральные конструктивные параметры: интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении элементов стальной фермы в условиях оценочного огневого испытания; приведенную толщину металла поперечного сечения элементов стальной фермы, и, употребляя их, определяют проектное время сопротивления термосиловому воздействию каждого элемента стальной фермы по потере несущей способности, используя аналитическое выражение (1):

где τus - проектное время (мин) сопротивления термосиловому воздействию элемента стальной фермы по потере несущей способности; Tsr - приведенная толщина металла (мм) поперечного сечения элемента стальной фермы; Jσs - интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении элемента стальной фермы; проектный предел огнестойкости стальной фермы (Fur, мин) определяют по длительности сопротивления до потери несущей способности наиболее слабого с точки зрения огнестойкости элемента (τus, min, мин) в условиях оценочного огневого испытания.

Интенсивность нормальных силовых напряжений (Jσs) в поперечном сечении элемента стальной фермы от испытательной нагрузки, действующей в условиях оценочного огневого испытания, вычисляют по алгебраическому выражению (2):

где Ко - интегральный коэффициент запаса несущей способности по огнестойкости элемента стальной фермы.

Интегральный коэффициент запаса несущей способности по огнестойкости сжатого элемента стальной фермы вычисляют по алгебраическому выражению (3):

где γn - коэффициент надежности по уровню ответственности здания; γf - коэффициент надежности по нагрузке; kс - показатель запаса несущей способности по снеговой нагрузке; kу - коэффициент надежности по степени использования предела текучести стали; kR - коэффициент запаса несущей способности по нормативному сопротивлению стали; kз - показатель запаса несущей способности сжатого элемента по жесткости закрепления его концов; φ - коэффициент продольного изгиба сжатого элемента.

Интегральный коэффициент запаса несущей способности по огнестойкости растянутого элемента определяют по алгебраическому выражению (4):

где γn - коэффициент надежности по уровню ответственности здания; γf - коэффициент надежности по нагрузке; kс - показатель запаса несущей способности по снеговой нагрузке; kу - коэффициент надежности по степени использования предела текучести стали; kR - коэффициент запаса несущей способности по нормативному сопротивлению стали.

Показатель запаса несущей способности стальной фермы по назначению (γn) определяют по уровню ответственности здания: при пониженном, нормальном и повышенном уровне ответственности γn=0,8, 1,0 и 1,1.

Коэффициент надежности по нагрузке (γf) определяют по алгебраическому выражению (5):

где ρ и q - соответственно общая расчетная и нормативная нагрузка на стальную ферму, Н/м2.

Показатель запаса несущей способности по снеговой нагрузке (kс) определяют по алгебраическому выражению (6):

где ρ и qсн - соответственно общая расчетная и снеговая нагрузка на стальную ферму, Н/м2.

Коэффициент надежности по степени использования предела текучести стали определяют по алгебраическому выражению (7):

где Ry и σ - соответственно предел текучести стали и проектные напряжения от силовых нагрузок на элемент фермы, МПа.

Коэффициент запаса несущей способности по нормативному сопротивлению стали (kR) определяют по алгебраическому выражению (8):

где Ru и Rs - соответственно временное и расчетное сопротивление стали, МПа.

Показатель запаса несущей способности сжатого элемента по жесткости закрепления его концов определяют по степенному уравнению (9):

где µ - коэффициент расчетной длины сжатого элемента фермы.

Коэффициент продольного изгиба сжатого элемента (φ) определяют в зависимости от гибкости элемента

где - расчетная длина элемента; r - радиус инерции сечения.

Приведенную толщину металла (Tsr, мм) поперечного сечения элемента стальной фермы рассчитывают по алгебраическому выражению (11):

где As - площадь поперечного сечения (мм2) элемента фермы; Рo - длина периметра обогрева (мм) поперечного сечения элемента фермы.

За единичные показатели качества элементов стальной фермы, влияющих на их огнестойкость, принимают геометрические характеристики поперечного сечения, условия закрепления концов элементов стальной фермы, длину периметра обогрева поперечного сечения, нормативное сопротивление стали при сжатии и растяжении по пределу текучести, величину испытательной нагрузки и схему ее приложения; величину продольной силы, интенсивность нормативных силовых напряжений в металле в опасных сечениях элементов стальной фермы.

Неразрушающие испытания проводят для группы однотипных элементов стальной фермы, различия между геометрическими размерами сечений и текучестью стали которых обусловлены главным образом случайными факторами.

Схему обогрева поперечных сечений элементов стальной фермы в условиях оценочного огневого испытания определяют в зависимости от фактического расположения частей здания в пространстве.

Проектный предел огнестойкости стальной фермы определяют по наименьшему времени (τus,min, мин) сопротивления термосиловому воздействию элемента фермы по потере несущей способности.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и техническим результатом заключена в следующем.

Исключение натурного огневого испытания стальных ферм существующего здания и замена их на неразрушающие испытания снижает трудоемкость определения их огнестойкости, расширяет технологические возможности выявления проектной огнестойкости различно нагруженных стальных ферм любых размеров, дает возможность проведения испытания конструкций на огнестойкость без нарушения функционального процесса обследуемого здания, а также сопоставления полученных результатов со стандартными испытаниями аналогичных конструкций и сохранения эксплуатационной пригодности обследуемого здания без нарушения несущей способности его стальных ферм в процессе испытания. Следовательно, условия испытания стальных ферм на огнестойкость значительно упрощены.

Снижение экономических затрат на проведение испытания предусматривается за счет уменьшения расходов на демонтаж, транспортирование и натурные огневые испытания образцов стальных ферм.

Применение математического описания процесса сопротивления стальных ферм стандартному тепловому испытанию повышает точность и экспрессивность оценки их огнестойкости.

Использование интегральных конструктивных параметров, как-то: интенсивности напряжения стали и приведенной толщины металла поперечного сечения, - упрощает математическое описание процесса сопротивления нагруженных элементов фермы тепловому воздействию.

В предложенном техническом решении предусматривают проведение испытаний не одной, а группы однотипных стальных ферм. Это позволяет в 5-10 раз увеличить число испытуемых стальных ферм и повысить достоверность результатов испытаний и технического осмотра здания.

Определение огнестойкости конструкций только по одному показателю качества, например по толщине прокатного профиля элементов фермы, приводит, как правило, к недооценке их предела огнестойкости, поскольку влияние на него вариаций единичных показателей качества имеют различные знаки, и снижение огнестойкости за счет одного показателя может быть компенсировано другими. Вследствие этого в предложенном способе оценку огнестойкости стальной фермы предусматривают не по одному показателю, а по комплексу единичных показателей их качества. Это позволяет более точно учесть реальный ресурс огнестойкости стальных конструкций.

Уточнен комплекс единичных показателей качества элементов стальной фермы, влияющих на их огнестойкость, определяемых неразрушающими испытаниями.

Принятая величина выборки из общего числа однотипных стальных ферм здания обеспечивает достоверность, снижает сроки и трудоемкость проведения неразрушающих испытаний.

На фиг. 1 изображена геометрическая схема стальной фермы и ее расчетные элементы: 1 - верхний пояс; 2 - нижний пояс; 3 - стойка решетки; 4 - раскос растянутый; 5 - раскос сжатый; Ρ - узловая нагрузка, mc; R - опорная реакция, mc.

На фиг. 2 изображена компоновка расчетных элементов стальной фермы в узлах и схемы усилий в узлах А, Б и В: 6 - ось нижнего пояса фермы; 7 - ось верхнего пояса фермы.

На фиг. 3 изображены схемы элементов стальной фермы квадратного (а) и прямоугольного (б) сечения: b - ширина сечения; h - высота сечения; δ - толщина стенки, мм.

На фиг. 4 изображены схемы обогрева сечений элементов стальной фермы в условиях пожара, где показаны направления огневого воздействия на поперечное сечение стальной фермы и Tsr - приведенная толщина металла, мм.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного выше технического результата.

Последовательность действий способа определения огнестойкости стальной фермы здания производят следующим образом.

Сначала проводят визуальный осмотр здания. Затем определяют группу однотипных стальных ферм и их общее число в ней. Вычисляют величину выборки однотипных конструкций. Назначают комплекс единичных показателей качества конструкции, влияющих на огнестойкость. Выявляют условия закрепления концов элементов фермы и ее опасные сечения. Вычисляют число испытаний единичного показателя качества стальной фермы в зависимости от ее статистической изменчивости. Затем оценивают единичные показатели качества элементов фермы и их интегральные параметры, и, наконец, по ним находят проектное время (мин) сопротивления термосиловому воздействию каждого элемента стальной фермы по потере несущей способности.

Под визуальным осмотром понимают проверку состояния конструкций, включающую выявление условий закрепления и обогрева элементов фермы, вид проката (двутавр, швеллер, гнутый профиль, уголок), форму поперечного сечения элемента фермы, ее геометрические размеры, марку (класс) стали, испытательную нагрузку при оценке стальной фермы на огнестойкость.

В процессе осмотра определяют группы однотипных стальных ферм. Под группой конструкций в здании понимают однотипные стальные фермы, изготовленные и возведенные в сходных технологических условиях и находящихся в подобных условиях эксплуатации.

Схемы обогрева поперечных сечений элементов стальной фермы в условиях огневого испытания определяют в зависимости от фактического расположения частей здания, устройства облицовок, укладки смежных конструкций, уменьшающих число сторон обогрева поперечного сечения элементов фермы.

Число и место расположения участков, в которых определяют показатели качества элементов стальной фермы, определяют так. В элементе стальной фермы, имеющем одно опасное сечение, участки располагают только в этом сечении. В элементе стальной фермы, имеющем несколько опасных сечений, испытуемые участки располагают равномерно по поверхности с обязательным расположением части участков в опасных сечениях.

К основным единичным показателям качества стальной фермы, обеспечивающих огнестойкость, относятся: толщина металла, марка стали, предел текучести ее, приведенная толщина металла поперечного сечения, интенсивность нормальных напряжений в опасном сечении, время сопротивления элементов стальной фермы термосиловому воздействию.

Проверяемыми геометрическими размерами являются: толщина стенки и полок прокатного профиля, ширина и высота поперечного сечения элемента стальной фермы, общая длина периметра и длина периметра обогрева поперечного сечения элемента стальной фермы.

Опасные сечения элементов стальной фермы назначают в местах наибольших изгибаемых моментов и продольных сил от действия испытательной нагрузки. Размеры элементов стальной фермы проверяют с точностью ±1 мм.

Используя полученные интегральные параметры элементов фермы Tsr (мм) и Jσs, по алгебраическому выражению (1) находят проектное время сопротивления (τus, мин) термосиловому воздействию элементов фермы по потере несущей способности.

Проектный предел огнестойкости стальной фермы, Fur, мин, регламентирует элемент фермы, имеющий наименьшее время сопротивления (τus, min, мин) термосиловому воздействию по потере несущей способности.

Пример практического применения. Элементы стальной фермы пролетом 16,0 м запроектированы из стального гнутого профиля прямоугольного и квадратного сечения; верхний сжатый пояс фермы - из профиля 140×100×5 мм; сталь С345; коэффициент использования 1/kу=(σ/Ry)=0,76; φ=0,678; нижний растянутый пояс фермы - из профиля 100×100×4 мм; сталь С345; 1/kу=(σ/Rу)=0,79; сжатые стойки фермы - из профиля 60×60×4 мм; сталь С245; 1/kу=(σ/Ry)=0,43; φ=0,774; сжатые раскосы фермы - из профиля 80×80×4 мм; сталь С245; 1/kу=(σ/Ry)=0,78; φ=0,753; растянутые раскосы фермы - из профиля 80×80×4 мм; сталь С245; 1/kу=(σ/Ry)=0,87; [5].

Расчет огнестойкости стропильной стальной фермы Ф1 (L=16,0 м)

3. Проектные данные по нагрузке:

Нагрузка снеговая - qсн=1,41 тс/м.

Общая нагрузка - ρ=2,35 тс/м.

1) Коэффициент надежности по нагрузке (γf) определяют по алгебраическому выражению (5):

γf=ρ/q=2,35/1,68=1,4.

2) Коэффициент запаса по нагрузке (без учета снеговой в расчетах огнестойкости конструкции) вычисляют по алгебраическому выражению (6):

kс=ρ/(ρ-qсн)=2,35/(2,35-1,41)=2,5.

3) Коэффициент надежности стальных элементов верхнего пояса фермы по степени использования материала (kу) находят по алгебраическому выражению (7): ky=Ry/σ=3200/2440=1,32;

для нижнего пояса из стали С345: kу=Ry/σ=3200/2540=1,26;

для стойки из стали С245: kу=Ry/σ=2450/1060=2,31;

для растянутого раскоса из стали С245: ky=Ry/σ=2450/2130=1,15;

для сжатого раскоса из стали С245: ky=Ry/σ=2450/1920=1,28.

4) Коэффициент запаса несущей способности по нормативному сопротивлению стали (kR) вычисляют по алгебраическому выражению (8):

kR=Ru/Rs=3450/3000=1,15 (для стали С345);

kR=Ru/Rs=2450/2100=1,17 (для стали С245).

5) Показатель запаса по несущей способности назначению принимают для нормального уровня ответственности γn=1,0.

6) Показатель запаса несущей способности сжатого элемента от жесткости закрепления его концов (kз) определяют по степенному уравнению (9):

kз=1/µ0,5=1/0,70,5=1,2,

где µ=0,7 - при жестком закреплении одного и шарнирном закреплении другого конца сжатого элемента.

7) Коэффициент продольного изгиба сжатого элемента: сжатого раскоса φ=0,753; верхнего пояса φ=0,678; сжатой стойки φ=0,774.

8) Интегральный коэффициент запаса при расчете огнестойкости верхнего сжатого пояса фермы вычисляют по алгебраическому выражению (3):

Kon·γf·kc·ky·kR·kз·φ=1,0·1,4·2,5·1,32·1,15·1,2·0,678=4,32;

интенсивность силовых напряжений в сечении сжатого элемента вычисляют по алгебраическому выражению (2): Jσs=1/Ко=1/4,32=0,23;

для нижнего растянутого пояса фермы вычисляют по алгебраическому выражению (4):

Kon·γf·kc·ky·kR=1,0-1,4-2,5-1,27-1,15=5,1;

для сжатой стойки фермы:

Кo=1,0·1,4·2,5·2,31·1,17·1,2·0,774=8,79;

Jσs=1/Кo=1/8,79=0,11;

то же, для растянутого раскоса фермы:

Kon·γf·kc·ky·kR=1,0·1,4·2,5·1,15·1,17=4,71;

Jσs=1/Ko=1/4,71=0,212;

то же, для сжатого раскоса фермы:

Кo=1,0·1,4·2,5·1,28·1,17·1,2·0,753=4,74;

Jσs=1/Кo=1/4,74=0,211.

Определение времени сопротивления термосиловому воздействию элементов стропильной стальной фермы Ф1.

1) Верхний пояс фермы: сечение 140×100×5 мм; As=22,36 см2;

периметр 4 - стороннего обогрева сечения: Рo=2·(14+10)=48 см;

приведенная толщина металла Tsr=Aso=22,36/48=0,47 см=4,7 мм;

время сопротивления термосиловому воздействию верхнего пояса фермы вычисляют по алгебраическому выражению (1):

τus=0,6·Tsr+110·((1-Jσs)1/2-0,5)=0,6·4,7+110·((1-0,23)1/2-0,5)=44,34 мин.

2) Нижний пояс фермы: сечение 100×100×4 мм; As=14,95 см2;

Рo=4·10=40 см; Tsr=Aso=14,95/40=0,374 см=3,74 мм;

τus=0,6·3,74+110·((1-0,2)1/2-0,5)=45,6 мин.

3) Стойки стропильной фермы: сечение 60×60×4 мм; As=8,55 см2;

Ро=4·6-24 см; Tsr=Asо=8,55/24=0,356 см=3,56 мм;

τus=0,6·3,56+110·((1-0,12)1/2-0,5)=50,3 мин.

4) Раскосы растянутые: сечение 80×80×4 мм; As=11,75 см2;

Ро=4·8=32 см; Tsr=As/Pо=11,75/32=0,367 см=3,67 мм;

τus=0,6·3,67+110·((1-0,212)1/2-0,5)=44,8 мин.

5) Раскосы сжатые: сечение 80×80×4 мм; As=11,75 см2;

Ро=4·8=32 см; Tsr=Aso=11,75/32=0,367 см=3,67 мм;

τus=0,6·3,67+110·((1-0,211)1/2-0,5)=44,9 мин.

Результаты расчета времени сопротивления термосиловому воздействию элементов стропильной стальной фермы Ф1 приведены в таблице 1.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Источники информации

1. Ильин Н.А. Техническая экспертиза зданий, поврежденных пожаром. - М.: Стройиздат, 1983. 128 с. (см. с. 90-91, 131, 134).

2. ГОСТ Ρ 53309-2009. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования.

3. Огнестойкость зданий / Бушев В.П., Пчелинцев В.А., Федоренко B.C., Яковлев А.И. М.: Стройиздат, 1970. 261 с. (см. с. 112, 252-256).

4. ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции.

5. СП 16.13330.2011. «СНиП 11-23-81* Стальные конструкции» (см. с. 56-60).


СПОСОБ ОЦЕНКИ ОГНЕСТОЙКОСТИ СТАЛЬНОЙ ФЕРМЫ ЗДАНИЯ
СПОСОБ ОЦЕНКИ ОГНЕСТОЙКОСТИ СТАЛЬНОЙ ФЕРМЫ ЗДАНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 216.
20.06.2013
№216.012.4dc2

Способ определения огнестойкости деревянного перекрытия здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий. При реализации способа производят проверку единичных показателей качества элементов деревянных конструкций, затем выявляют опасные сечения, породу и сорт древесины, величину температуры ее самовоспламенения; выявляют вид наката...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485488
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.50fa

Способ усиления колонны и навесных панелей стены

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления железобетонной колонны и навесных панелей стены, поврежденных огнем в условиях пожара, аварии. Технический результат заключается в рациональном и эффективном усилении поврежденной колонны и навесных панелей стены,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486323
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.11.2013
№216.012.7e68

Устройство для усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания. Технический результат заключается в повышении надежности работы, снижении расхода металла и энергии. Устройство для усиления включает напрягающие стойки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498033
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e69

Способ усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания. Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности колонны и элементов перекрытия, снижении расхода стали и материальных затрат. Способ усиления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498034
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e6a

Распорка для усиления колонны здания

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении бетонных, железобетонных и каменных колонн стальными обоймами. Распорка стальной обоймы включают пару угловых стоек и соединительные планки, которые скреплены между собою сварным соединением в виде комплексного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498035
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.02.2014
№216.012.a2a9

Способ изготовления распорок для усиления колонны здания

Способ относится к области строительства и может быть использован при усилении бетонных, железобетонных и каменных колонн стальными обоймами. Распорки стальной обоймы изготовляют в виде пары угловых стоек и соединительных планок, которые скрепляют между собою сварным соединением в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507356
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.03.2014
№216.012.acfa

Автоматизированное устройство для испытания плоских конструкций

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытательным устройствам, и предназначено для проведения испытаний плоских конструкций. Устройство включает силовой пол, надувную камеру, по контуру которой установлены ограничительные элементы, опорные элементы, прикрепленные к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509997
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.05.2014
№216.012.c946

Огнезащищенная двутавровая колонна здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности, может быть использовано при изготовлении конструктивной огнезащиты стальной колонны здания. Техническим результатом изобретения является повышение надежности крепления элементов крупноразмерной облицовки, повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517292
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.05.2014
№216.012.c95b

Огнезащищенная двутавровая балка здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности может быть использовано при изготовлении конструктивной огнезащиты стальной балки здания. Техническим результатом изобретения является повышение надежности крепления элементов крупноразмерной облицовки, повышение предела...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517313
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.06.2014
№216.012.ce5c

Способ огнезащиты двутавровой колонны здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и касается способа конструктивной огнезащиты стальной колонны здания. Техническим результатом изобретения является повышение надежности крепления элементов крупноразмерной облицовки, повышение предела огнестойкости стальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518599
Дата охранного документа: 10.06.2014
Показаны записи 1-10 из 76.
10.11.2013
№216.012.7e68

Устройство для усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания. Технический результат заключается в повышении надежности работы, снижении расхода металла и энергии. Устройство для усиления включает напрягающие стойки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498033
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e69

Способ усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания. Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности колонны и элементов перекрытия, снижении расхода стали и материальных затрат. Способ усиления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498034
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.03.2014
№216.012.acfa

Автоматизированное устройство для испытания плоских конструкций

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытательным устройствам, и предназначено для проведения испытаний плоских конструкций. Устройство включает силовой пол, надувную камеру, по контуру которой установлены ограничительные элементы, опорные элементы, прикрепленные к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509997
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.05.2014
№216.012.c946

Огнезащищенная двутавровая колонна здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности, может быть использовано при изготовлении конструктивной огнезащиты стальной колонны здания. Техническим результатом изобретения является повышение надежности крепления элементов крупноразмерной облицовки, повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517292
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.05.2014
№216.012.c95b

Огнезащищенная двутавровая балка здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности может быть использовано при изготовлении конструктивной огнезащиты стальной балки здания. Техническим результатом изобретения является повышение надежности крепления элементов крупноразмерной облицовки, повышение предела...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517313
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.06.2014
№216.012.ce5c

Способ огнезащиты двутавровой колонны здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и касается способа конструктивной огнезащиты стальной колонны здания. Техническим результатом изобретения является повышение надежности крепления элементов крупноразмерной облицовки, повышение предела огнестойкости стальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518599
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.07.2014
№216.012.dc0c

Способ огнезащиты двутавровой балки здания

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и касается способа конструктивной огнезащиты стальной балки здания. Техническим результатом изобретения является повышение надежности крепления элементов крупноразмерной облицовки, повышение предела огнестойкости стальной балки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522110
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.09.2014
№216.012.f946

Способ выявления массовой скорости выгорания древесины в перекрытии здания

Изобретение относится к области исследования параметров горения твердых веществ и может быть использовано для определения массовой скорости выгорания древесины строительных конструкций в условиях затрудненного газообмена при локальном пожаре в здании. Заявленный способ предполагает выявление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529651
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.01.2015
№216.013.1be4

Способ модернизации двухмаршевой лестницы здания

Изобретение относится к способам качественного усовершенствования двухмаршевой лестницы здания. Техническим результатом изобретения является создание возможности проектирования, реконструкции, ремонта или изготовления вновь ограждений лестничных маршей с улучшенными эксплуатационными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538568
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1be5

Двухмаршевая лестница здания

Изобретение относится к устройству лестничного узла здания и может быть использовано для качественного усовершенствования двухмаршевой железобетонной лестницы. Технический результат - увеличение полезной ширины лестничных маршей, сокращение расхода стали на изготовление ограждения сочлененных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538569
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД