Исходные данные

Пример решения задачи по определению предела огнестойкости фермы расчетным методом

Спецификация элементов фермы

Элемент О₂ и О₃

Статическая часть:

Данный элемент фермы работает на сжатие.

Коэффициент изменения предела текучести:

где: g_ytcr – величина коэффициента изменения предела текучести стали при

критической температуре;

N_n – усилие, воспринимаемое элементом от нормативной нагрузки, Н;

N – расчетное усилие, воспринимаемое элементом фермы, Н;

g_f – усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке, g_{f = 1.2.;}

А – площадь поперечного сечения элемента фермы

(Приложение №1,таблица П.1.);

R_yn - нормативное сопротивление стали по пределу текучести;

j - коэффициент продольного изгиба элемента, который зависит от его гибкости (l): при l<40 величина j=1; при l³40 величина j=0.95. При этом определяем максимальную величину гибкости (l_max) с учетом 2-х направлений прогиба стержня: "в плоскости" фермы (в вертикальном направлении) и "из плоскости" фермы (в горизонтальном направлении).

Гибкость вычисляется по формуле:

где: l_x, l_y – гибкость элемента "в плоскости" и "из плоскости" фермы;

l_x, l_y – расчетные длины элемента "в плоскости" и "из плоскости" фермы, соответственно, см;

i_x, i_y – радиус инерции относительно осей X и Y (Приложение №1, таблица П.1.), см.

При определении i_y следует учесть, что расстояние между уголками, из которых составлен элемент фермы, равно толщине соединительной пластины, к которой они приварены с 2-х сторон.

При расчете по потере устойчивости сжатых элементов пользуются формулой:

где l – расчетная длина элемента (принимается максимальная из условия

гибкости элемента "в плоскости" и "из плоскости" фермы), м;

p = 3,14

E_n = 2.06×10¹¹ – нормативное значение модуля упругости, Па;

J_min – минимальное значение момента инерции поперечного сечения

элемента, см⁴, вычисляется по следующей формуле:

;

где i_min – минимальное значение величины радиуса инерции поперечного сечения элемента, см;

А – площадь поперечного сечения элемента, см².

Теплотехническая часть:

Учитывая, что теплотехническую часть методики рассчитать сложно без применения специальных программ, на практике для этой цели используют номограмму, приведенную на рис.П3-рис.П5. Поскольку фигурные профили по форме отличаются от пластины, для этого, чтобы воспользоваться такой номограммой, вначале вычисляют толщину профиля, приведенную к толщине пластины, по следующей формуле:

где d_пр – толщина профиля, приведенная к толщине пластины, мм;

А - площадь поперечного сечения профиля, мм²;

U - длина обогреваемого периметра профиля, мм.

где b – ширина полки уголка (Приложение №1,,таблица П.1), мм.

Из полученных значений П_ф (П_ф = 3.5 мин. и П_ф = 28 мин.) принимаем минимальное, т.е. П_ф = 3.5 мин.

1.3.2. Элемент С₁

Статическая часть:

Данный элемент фермы работает на сжатие, поэтому рассчитываем по тем же формулам.

Теплотехническая часть:

П_ф < П_тр – условие пожарной безопасности не выполняется;

Т.к. имеется не соответствие пожарной безопасности, то необходимо провести мероприятия по повышению фактического предела огнестойкости фермы путем огнезащитной обработки.

Выбор и обоснование способа огнезащитной обработки фермы.

Для оптимального выбора способа огнезащиты следовало бы произвести технико-экономический расчет с учетом многих факторов: величины требуемого предела огнестойкости и типа защищаемой конструкции, характера ее нагружения, температурно-влажностных условий эксплуатации, стоимости производства работ по огнезащите, эстетических требований к конструкции и др.

Для того чтобы воспользоваться графиками изображенных на рисунках П3-П5 рассчитываем величину стальной пластины.

где d_f – толщина полки элемента, мм.

Также определяем эффективность огнезащитного средства по формуле:

где П_фз – фактический предел огнестойкости защищенной

конструкции.

Результаты расчетов по графикам (рис.П3.-рис.П5.) для δ_пр = 3.25 мм и t_cr = 170 ^оС сводятся в таблицу.

Обобщение результатов расчета

Примечание: ОФП – огнезащитное фосфатное покрытие;

ОВФП-1- огнезащитное вспучивающееся покрытие

фосфатное;

ОВП-2 – огнезащитное вспучивающееся покрытие;

ЦПШ – цементно-перлитовая штукатурка;

ГПШ – гипсоперлитовая штукатурка;

ЦП-СШ – цементно-песчанная штукатурка.

Для данной конструкции выбираю ОВПФ-1, т.к. эта огнезащита обеспечивает нужный фактический предел огнестойкости и толщина защитного слоя составляет всего 8 мм.

Рис П 2 Зависимости коэффициентов изменения предела текучести () и модуля упругости стали () от температуры

Приложение 1

Таблица П.1

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 81; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!