Проверка соответствия огнестойкости конструкций здания противопожарным требованиям СНиП и разработка технических решений по ее повышению

Так как Пф.мин = 8 мин. < Птр = 15 мин., то необходимо применить огнезащиту.

Выбор и основание огнезащиты

Определяющим является элемент Р2, имеющий минимальное время прогрева Пф= 8 мин. и минимальную критическую температуру tcr=450 С.

Определим толщину стальной пластины:

кр = f / 2 = 6 / 2 = 3 мм.

По графикам 2.2.1., 2.2.2., 2.2.3. определяем предел огнестойкости защищенн

ой конструкции. Данные занесены в таблицу 3.

ОФП – огнезащитное фосфатное покрытие

ОВПФ-1- огнезащитное вспучивающее покрытие фосфатное

ОВП-2 – огнезащитное вспучивающее покрытие

ЦПШ – цементо-перлитовая штукатурка

ГПШ – гипсоперлитовая штукатурка

ЦП-СШ – цементо-песчаная штукатурка

Определяем фактический предел огнестойкости незащищенной и защищаемой конструкций в соответствии со СНиП 11-2-80: Пф = ч., Пфз = ч

3. Проверка соответствия огнестойкости балки покрытия здания противопожарным требованиям СНиП и разработка конструктивных решений, обеспечивающих огнезащиту балки, одного из опорных узлов и узла соединения элементов связей

Исходные данные:

Расчетный пролет балки, L, м 15

Шаг балки, аg, м 6

Размер сечения балки, h bb, 1010 160 мм

Полная расчетная нагрузка на балку, q, кПа 2.1

Сорт древесины - 1

Количество сторон обогрева при пожаре - 3

Номера узлов опирания балок и крепления элементов связей 2;4

Длина балки, на которой произошло обрушение связей, lpc, м 6

Назначение второго отсека здания – склад крепежных деталей в сгораемой упаковке

Площадь второго пожарного отсека здания, S, м 3800

Требуемый предел огнестойкости Птр = 0.75 ч

Здание категории

Площадь этажа

Требуемая степень огнестойкости

Допустимый предел распространения огня

Решение:

Определим погонную равномерно распределенную нормативную нагрузку, действующую на балку, по формуле:

qn = q * aб / Yt = 2.1*6/ 1.2 = 10.5 кН/м

Изгибающий момент в середине пролета балки от нормативной нагрузки определяем по формуле:

Мn = qn*L/ 8 = 295.3 кН*м

Момент от нормативной нагрузки на расстоянии lpc от середины пролета балки:

Mlpc = qn/2(L/2 – lpc)*( L/2 + lpc) = 10.5/2(15/2 – 6)(15/2 + 6) =

= 106.3 кН*м

Максимальные касательные напряжения в рассматриваемой балке при ее загружении равномерно распределенной нагрузкой, имеющих место в опорных сечениях конструкции от действия поперечной силы:

Qn = qn * L / 2 = 10.5 * 15/ 2 = 78.7 кН

Определяем предел огнестойкости из условия потери прочности от действия нормативных напряжений:

Пф = T30 + Tcr

T30 = 5 мин

Тcr = Zcr/ V, где V- принимаем 0.7 мм/мин по таб. 3.2

Определим значение коэффициента nw3:

nw3 = Mn / W*Rfw = 295.3*10/ 0.027*29*10 = 0.37

W = bб * h / 6 = 0.16*1.01/6 = 0.027 м

Rfw = 29 МПа по табл. 3.3 стр.38

Определяем значение параметров (Zcr/bb ) для отношения размеров поперечного сечения балки до пожара h/bб = 6.3:

Zcr = 0.052bb = 0.052*160 = 8.32 мм, так как точка пересечения на графике (1) рис. 3.1. значения параметров nw3 и Zcr/h находятся ниже сплошной линии.

Таким образом находим значение фактического предела огнестойкости из условия потери прочности от действия нормальных напряжений:

Пф = 5 + 8.32/0.7 = 16.8 мин 0.28 ч.

Определяем предел огнестойкости по касательным напряжениям

Определим значение коэффициента na3:

Na3 = 3*Qn/2*bb*h*Rfgs = 3*78.7*10/2*1.01*0.16*1.2*10 = 0.61

Где Rfgs = 1.2 МПа по табл. 3.3.

Найдем предельную глубину обугливания:

Для отношения

h/bb = 6.3 и Zcr/h = 0.030 (рис. 3.1 прил.3)

Zcr = 0.030*h = 0.030*1010 = 30.3 мм

Таким образом, Пф = 5 + 30.3/0.7 = 48.2 мин 0.8 ч.

Определяем (Пф) балки из условия потери устойчивости ее плоской фермы (деформирования балки).

Находим граничные значения глубины обугливания:

Z1 = 10V = 10*0.7 = 7 мм

Zi = 0.25bb = 0.25*160 = 40 мм

В пределах Z1 и Zi произвольно задаемся значениями глубины обугливания:

Z2 = 10 мм. , Z3 = 15 мм. , Z4 = 25 мм.

Для отношений: Находим по графикам на рис. 3.1.

h/ bb = 6.3значения коэффициентов nw3

Z1/h = 7 / 1010= 0.006nw3 (1) = 0.37

Z2/h = 10/ 1010 = 0.009nw3 (2) = 0.40

Z3/h = 15/ 1010 = 0.014 nw3 (3) = 0.43

Z4/h = 25/ 1010 = 0.024 nw3 (4) = 0.44

Z5/h = 40/ 1010 = 0.039 nw3 (5) = 0.49

Определяем значения коэффициентов fm1 - fm5:

mi = 140*( bb – 2Zi )/ lpc*(h – kZi ) * Kfф * Kfmni

где Кrф - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке lpc.

При lpc<0.5L Krф = 1.75 – 0.75df = 1.75 – 0.75*0.36 = 1.48

Где df = Mlpc/ Mn = 106.3/ 295.3 = 0.36

К = 1 – трехстороннее обогревание

Кfmni = 1

fm1 = 140*(16 --2*0.7)/ 600*(101-0.7)*1.48 = 0.73

fm2 = 140*(16 – 2*1.0)/ 600*(101-1.0)*1.48 = 0.67

fm3 = 140*(16 --2*1.5)/ 600*(101-1.5)*1.48 = 0.58

fm4 = 140*(16 – 2*2.5)/ 600*(101-2.5)*1.48 = 0.42

fm5 = 140*(16 – 2*4.0)/ 600*(101-4.0)*1.48 = 0.22

Определяем напряжения Gfw1 – Gfw5 в расчетном поперечном сечении балки по формуле:

 Скачать реферат