|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день | | Поиск | | Справка по форуму | Файлообменник | |
![]() |
Поиск в этой теме |
![]() |
#1 | |
Почему предполагается работа стальных конструкций при 500 °С при использовании огнезащитных покрытий?
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592
|
||
Просмотров: 17782
|
|
||||
КМ, КМД Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 8,033
|
они и должны быть "далековато".
100 градусов - нормальная эксплуатация конструкций. 500 градусов - все упало. 400 градусов между ними - процесс перехода в состояние "ох, мать!!!". а огнезащита обеспечивает время, за которое конструкции не должны нагреться от 100 до 500 градусов. Последний раз редактировалось Бармаглотище, 03.01.2016 в 20:12. |
|||
![]() |
|
||||
Сообщений: n/a
|
Бармаглотище, ну это все вилами на воде и с потолка. Книжки из Илюхиного поста говорят, что полная пластика при 600.
Но если это сжатая колонна небоскреба, то ей и 200-300 хватит, чтоб уронить весь свой вес. А если ферма легкая под легкой кровлей, рассчитанная под 6 снег, то летом в пожаре она будет висеть со своими 4-5% от расчетной нагрузки наверное под самые 500-600. У Ст3пс и 09Г2С одинаковая температура "ох мать!" и "все упало"? А у мифической 06МБФ? Последний раз редактировалось s7onoff, 03.01.2016 в 20:31. |
|||
|
||||
Проектировщик Регистрация: 01.08.2006
Челябинск
Сообщений: 2,176
|
Что-то вы тут на мудрили, сталь до 300 оС упрочняется, а выше уже начинает резко разупрочнятся. У строительной стали к 500 оС прочность около 70% от начальнй, как-бы фактическая расчетная прочность "приравнивается" к теоретическому пределу пропорциональность при 500 оС.
__________________
Понятно только то, что ничего не понятно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592
|
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
тут есть еще такое явление, как ползучесть. В принципе если смотреть характеристики стали при высоких температурах, то формально они могут меняться не значительно (модуль юнга, предел текучести и так далее). С точки зрения обычной логики проектировщика ничего произойти не должно.
Но ползучесть возникает не зависимо от факта изменения этих характеристик. Пример недавний: подхребтовые бали ТЭЦ из-за разрушения обмуровки котла подверглись длительному нагреву, до 400-500 градусов. Напряжения от внешней нагрузки не превышают 100-120 МПа. Но в результате некоторые балки прогнулись аж до 200 мм. Почитайте Сопромат Александрова - в dnl есть Пожар скорее всего подразумевается как не длительное воздействие, не знаю учитывают ли там это или нет.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
Проектировщик Регистрация: 01.08.2006
Челябинск
Сообщений: 2,176
|
Не упадет и не сломается, но сильно прогнется и после остывния останется деформированной.
__________________
Понятно только то, что ничего не понятно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
В примере который недавно изучал (в связи с ползучестью) - уровень напряжений был меньше предела текучести для той марки стали (14Г2) и увеличение прогиба на два порядка тоже не объяснялось снижением модуля упругости. Причем балки статически определимые - и напряжения в них оставлись постоянными, а деформации прирастали. Из расчета на ползучесть следовало, что даже если бы напряжения были значительно меньше, чем они были - прогиб бы был все равно большим. Из чего в частности следовал вывод, что простое увеличение сечения не сильно помогает против длительного нагрева.
Вопрос в том что балка была под умеренно высокой температурой довольно длительный срок, это не то же самое что пожар который быстро тушат. При этом температуры типа 400-500 структуру стали и ее характеристики значительно не меняют, например они обычные при гальванизации той же. Ползучесть - обычная вещь для учета в машиностроении, то есть когда рассчитывают какие то сопла или лопатки чего то ракетного или подобного ему - там это явление является одним из определяющих. Но обычной строительной логике (со снижением чего то там в известных формулах) оно не подчиняется, бо формулы совсем другие. Надо быть осторожным когда тягаете какие то характеристики из таблиц - там может быть до кучи намешано разных явлений, и данные характеристики могут быть применимы только к узким расчетным случаям в данном источнике. Если есть конкретный вопрос - что будет, если нагреть то и это, то лучше отталкиваться от физической природы явлений непосредственно и уже исходя из нее высчитывать "понижающие коэффициенты"
__________________
мой блог по некоторым вопросам Последний раз редактировалось ETCartman, 03.01.2016 в 22:55. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454
|
Цитата:
|
|||
![]() |
|
||||
КМ, КМД Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 8,033
|
Вы забываете один нюанс.
стойкость при пожаре рассчитана на то, чтобы люди успели свалить (не берем случаи АЭС и т.д.). Люди свалили - все, пусть падает. Т.е., это - кратковременная работа конструкций в условиях сильного нагрева, причем измеряемая не днями даже, а часами и минутами. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
Допускаемые напряжения в общем случае не то же самое что предел текучести. Это может быть длительная прочность так называемая, которой при высоких температурах может и не быть.
Кстати расчетные сопротивления древисины даны как длительные с учетом ползучести (при кратковременных нагрузках она гораздо прочней). Но почему то для дерева не принято разделять длительность как для бетона
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
КМ, КМД Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 8,033
|
думаю, вы путаете теплое с мягким.
думаю, что предел огнестойкость (скажем, 45 минут) означает, что через 45 минут после начала воздействия конструкция рухнет (образно выражаясь). Сколько из этих 45 минут будет проходить нагрев до 500 градусов и сколько конструкция должна проработать при 500 (и должна ли вообще) - я сказать затрудняюсь. Судя по стартовому посту - вообще не должна, там речь идет именно о времени нагревания до 500 градусов. Т.е., предполагается, что нагрелось и рухнуло (образно). Возможно, я не прав. |
|||
![]() |
|
||||
Сообщений: n/a
|
Бармаглотище, вот отсюда и вопрос - почему именно 500? Если я правильно понял вопрос ТС.
Предположим, я, хитрый вот такой, изобрету завтра какую-нибудь хитрую краску, которая вспучивается только при 400 и резко становится суперизолятором и дальше 90 минут не дает конструкции нагреться до 500. Но при этом до 400 конструкция с такой краской нагреется за 2-3 минуты. Обмазанные этой хитрой краской конструкции ведь упадут при этих 400, особенно если они были хорошо нагружены во время пожара. |
|||
|
||||
КМ, КМД Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 8,033
|
зуб даешь? = ))
К тому же, там что-то про "температурный режим, заданный таблицей" в стартовом посте... Offtop: вот сидим тут, гадаем. Говорим, что когда упадет, при какой температуре... А люди наверняка испытания всякие проводили. ну, я так думаю, что проводили. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
С точки зрения строительной теории в момент пожара действуют нормативные нагрузки (меньше расчетных). То есть снеговая если она есть - скорее всего меньше максимальной. Ветровой скорее всего вообще нет. Пожар рассматривается как одно из воздействий (маловероятных) не совместимых с прочими расчетными состояниями. Что в принципе логично - например ветровая вместе с сейсмической не учитывается и так далее.
Хотя в принципе возможен и такой вариант что конструкция работает в основном на постоянную нагрузку. Например ферма перекрытая жб плитами. В данном случае нормальный инженер никого не спрашивая и не обращая внимания ни на какие переменчивые рекомендации просто введет определенный запас на этот случай. Или улучшит огнезащиту соответствующим образом. Последний вариант явно предпочтительней.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 21.10.2012
Сообщений: 144
|
Поддержу. Подтверждение на скрине 1 ("Огнестойкость строительных конструкций", И. Л. Мосалков и др., 2001).
Опять поддержу. Подтверждение на скрине 2 (там же). Для ТС. Температура 500 °С, вероятно, принята как средняя критическая температура для сталей (см. скрин 3 - Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. В. М. Ройтман. 2001), к тому же удобная для измерения и подсчёта. Она же фигурирует в действующем ГОСТ Р 53295-2009. Критическая температура - температура, при которой наступает предельное состояние, в качестве которого принято достижение сниженных прочности стали до напряжений от нормативных нагрузок (скрин 4 - Мосалков). При температуре 500 °С коэффициент снижения прочности стали примерно 0,6. Приблизительно это же число можно получить путём перемножения гамма_ф и гамма_м, если от расчётной прочности стали и напряжений от расчётной нагрузки в ней перейти к нормативным и вставить в формулы из скринов 2 и 4. Так что с точки зрения вероятности тоже всё логично. В реальности всё зависит от очень многих факторов (для примера скрин 5, зависимость объёмной температуры от функции здания - там же) и вряд ли поддаётся подсчёту. Получается, вообще не должна. Только если на скрытых запасах. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 27.06.2011
Сообщений: 1,074
|
Цитата:
Спец лаборатория, где внутри два помещения. Устанавливают два экземпляра ваших дверей, и в одном помещении прогревают температуру до 2 000 градусов. Во втором стоит масса датчиков, включая датчик на ручку двери, где свои температуры (поэтому у реальных противопожарных дверей не бывает чисто металлической поверхности ручки) на контроль. Фактически, дверное полотно плавно начинает деформироваться до состояния достаточного зазора с дверной рамой и тогда поток горячего воздуха проходит сквозь зазор до датчика, где тот фиксирует прорыв наших 500 градусов. Расстояния датчиков и т.п. строго регламентированы. Температуры к низу двери более строгие, но обычно верхний уголок дверного полотна отходит первым. После прохождения испытаний в натовские офисы установлены двери класса EI90. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 646
|
Бармаглотище: по поводу кратковременного нагрева - абсолютно верно. А для длительной работы есть и окалиностойкие стали (чуть-чуть легированные Al), есть и жаропрочные (как самая ходовая у нас 12Х18Н9), а есть уже и всевозможные сплавы, но их на стройке использовать - дешевле чистым золотом.
|
|||
![]() |
|
||||
Проектировщик Регистрация: 01.08.2006
Челябинск
Сообщений: 2,176
|
У стали есть предел пропорциональности и предел текучести. Конструкции, как правило, рассчитаны на работу до предела пропорциональности; до предела текучести приличный запас, но в него обычео не лезут, т.к. наступают необратимые деформации. При нагреве: предел пропорциональности (а с ним и модуль упругости) начинает падать уже после 200 оС, но предел текучести ползет вверх вплоть до 300 оС. После 300 оС начинает падать и предел текучести. К 500 оС значение предела текучести опускается до значения предела пропорциональности который был до нагрева. Т.е. фактические напряжения в конструкции подходят к пределу текучести, ну и после 500 оС уже всё.
__________________
Понятно только то, что ничего не понятно. |
|||
![]() |
|
||||
гореинженер Регистрация: 22.10.2011
г.Екатеринбург
Сообщений: 72
![]() |
Резюмируйте пожалуйста почему. А то я только понял что в принципе физико-механические характеристики стали при температурах определить можно, следовательно и расчет конструкций можно выполнить.
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454
|
Цитата:
1)Для строительных конструкций параметром определяющим прочностные характеристики материала является предел текучести. Именно предел текучести нормируется в стандартах на прокат. В исключительных случаях для растянутых элементов допускающих эксплуатацию после достижения материалом предела текучести допускается расчет на прочность с использованием предела прочности. 2) Предел текучести не ползет в вверх вплоть до 300 оС. Он начинается снижаться с повышением температуры выше комнатной и к 300 градусам равен 70-77% (по разным источникам) от значения при 20 оС. Если есть источники подтверждающие Ваши утверждения будет интересно взглянуть. |
|||
![]() |
|
||||
Проектировщик Регистрация: 01.08.2006
Челябинск
Сообщений: 2,176
|
Ну тогда поведай о критерии работоспособности конструкций в температурном режиме 500 оС.
У них статистические данные к какому времени какая температура достигается; если объект с нестандартной пожарной нагрузкой, то в соотв. разделе проекта делается расчетное обоснование.
__________________
Понятно только то, что ничего не понятно. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 19.02.2013
Сообщений: 75
|
Тема очень хорошая, но нигде нет ее досконального описания. А проблема "огнезащиты" действительно есть. Вот методика, как я считаю, максимально приближенная к реальности:
Методика расчета фактического предела огнестойкости Rockwool Conlit.pdf Методика расчета фактического предела огнестойкости Paroc FPS-17.pdf Методика расчета фактического предела огнестойкости Fireboard.pdf (не закачивается сюда) |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 13.11.2014
Сообщений: 142
|
Цитата:
Огнезащитная эффективность средств огнезащиты будет определятся по ГОСТ 53295 в котором как раз условия испытаний стальных балок в условиях СТАНДАРТНОГО пожара и критическая температура принята 500*С. Предельное состояние по потере несущей способности может в зависимости от нагрузки может наступать даже раньше - от 350*С до 700* С (Европейские стандарты). |
|||
![]() |
|
||||
http://www.steelconstruction.info/up...rotection#/16/
стр. 17 абзац 3, по мнению англичан температура критическая для стали=550 градусов, при этом считается, что в момент возгорания нагрузка составляет порядка 60% от расчетной, что собственно уже писали выше...
__________________
"Тщательное планирование – ключ к безопасному и быстрому путешествию." Одиссей (с) |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 13.11.2014
Сообщений: 142
|
Вот еще интересный документ http://docs.cntd.ru/document/1200113419
Касается альтернативных методов испытаний при различных условиях пожара. Когда полностью на европейский стандарт перейдем? |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 21.10.2012
Сообщений: 144
|
Вовик, при 500 °С мы фактически переходим к нормативной прочности стали от расчётной и к нормативным нагрузкам от расчётных, то есть мы лишаемся коэффициентов запаса. Конструкция может и выдержать эту температуру, если либо в ней заложены дополнительные запасы, либо фактические нагрузки меньше нормативных (или фактическая прочность стали больше нормативных). Конечно, можно посчитать конструкции и на прочность при определённой высокой температуре, но это будет очень нерационально и неэкономично, так как бОльшую часть жизненного цикла сооружения такие температуры не достигаются (а могут и вообще никогда не наступить).
Цитата:
Да, он почти не изменяется, зато ползёт вверх предел прочности (временное сопротивление, то есть фактическая прочность), в подтверждение скрин 2 (оттуда же). Denbad, в принципе, всё верно описал, если в последних четырёх предложениях его поста № 26 заменить "предел пропорциональности" на "предел прочности". Такое упрочнение, вероятно, можно объяснить выделением углерода как при низкотемпературном отпуске. INGeg, в книгах из поста № 23 такая же методика расчёта приведена, но, правда, в приведённых вами инструкциях она доступней изложена. Что значит "не работает"? Вполне можно запроектировать, чтобы конструкция "работала" в значении "выполняла несущую функцию" и при 500 °С, но это будут уже другие сечения. А до примерно 720 °С металлургия особо ничего не скажет. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454
|
Цитата:
Как видно, предел текучести с увеличением температуры вовсе не растет. И если Вы считаете, что уменьшение предела текучести на 23% (при 300 0С) незначительно - тогда: "Да, он почти не изменяется,...". |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
А где это у НИИ написано, что предполагается РАБОТА стали при 500?
Там написано совсем другое: Цитата:
|
|||
![]() |
|
||||
инженер-конструктор КМ Регистрация: 02.07.2010
Ростов-на-Дону
Сообщений: 65
|
Что бы не создавать новую тему, спрошу здесь. Имеется газоход, температура газов в котором 440 градусов. Газоход приварен к скользящей опоре, которая в свою очередь стоит на обычной опоре из гнутого профиля (квадратная труба).
Регламентируется ли СП или другим документом, какую сталь нужно принимать для скользящей и обычной опоры? Как посчитать, насколько нагреется сама опора (высота около 4 метров), что бы понять нужно ли её чем то изолировать для безопасности людей? ![]() Последний раз редактировалось Niderman, 26.01.2018 в 08:43. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,643
|
Нагреется почти настолько же сколько труба. Немного меньше за счет неидельного контакта и конвекции но почти также. Сталь нужно как минимум низколегированную по моему.
__________________
мой блог по некоторым вопросам |
|||
![]() |
|
||||
инженер-конструктор КМ Регистрация: 02.07.2010
Ростов-на-Дону
Сообщений: 65
|
Я тоже понимаю, что обычная сталь С245 не пойдёт, но для заказчика нужно обоснование. В СП в п 1.2 написано, что при проектировании конструкций, находящихся в особых условиях.....следует соблюдать дополнительные требования, предусмотренные соответствующими нормативными документами. Знать бы ещё, что это за документы.
|
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Цитата:
Когда делаем факела - там тоже строительные МК греются - применяем стали, например 09Г2С, R которых в их ГОСТ регламентирован при конкретной температуре (например 3 т/кв.см пр 250 по Цельсию, образно). Ищите в ГОСТ на стали. Главное - определитесь с расчетной температурой - 440 - это много. Это уже инфракрасным передает. Я бы вставил термопрокладку. Наверно. Если бы сталь не нашел. Последний раз редактировалось Ильнур, 26.01.2018 в 12:40. |
|||
![]() |
|
||||
Здравствуйте! Имеется объект "капитальный ремонт промышленной печи", необходимо заменить несущие стальные балки над печью. Рабочая температура балок 250-300°С, с учётом существующей теплоизоляции из штукатурки (глиноземистый цемент, вода, жидкое стекло, асбестовая крошка, ). Толщина штукатурки 40мм. А теперь, внимание, вопрос: есть ли лучшая, более современная альтернатива существующей теплоизоляции?
__________________
всё гениальное - просто |
||||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Цитата:
Только все это очень специфично - я например как "строитель" не в курсе. |
|||
![]() |
|
||||
Вроде никто не выложил сюда табличку из еврокода, оставлю ее здесь.
----- добавлено через ~3 мин. ----- Цитата:
Также, прикладываю табличку для определения критической температуры. Усилия, для которых определяется коэффициент использования должны быть получены из особого сочетания. Последний раз редактировалось Kykycuk, 12.11.2019 в 11:13. |
||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 2,454
|
Цитата:
Падение допускаемых напряжений при температуре 400С более чем в два раза. Если рассчитываются строительные конструкции на воздействие пожара, то надо пользоваться специальными методиками для этого случая со своими зависимостями предела текучести от температуры. |
|||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Не нужно сильно самообманываться - обычная сталь начинает страдать уже при 200. А при 400 она уже не та. Я уж не говорю про 500...
Постоять какое-то время при пожаре и потом рухнуть - одно, а долговечно работать у жаркой печи или трубы - другое. А вообще-то актуален был пост 48 - чем нынче обмазывают... Есть чем обмазать? |
|||
![]() |
|
||||
Цитата:
----- добавлено через 47 сек. ----- не специалист. |
||||
![]() |
|
||||
КМ (+КМД), КЖ (КЖФ) Регистрация: 30.05.2007
Далече
Сообщений: 25,652
|
Почти так. Но я вот когда читал первый пост, то уловил некую кашу - там есть выражение типа "нормальная работа стальных конструкций при 500 (или 600)" - и теперь сюда вовлекли все на свете - от сужения до модуля упругости.
Огнестойкость - это время до обрушения при пожаре. А нормальная работа стали при высоких температурах - совершенно иное. Понятно, что эти вещи родственны. Но таки разные. |
|||
![]() |
![]() |
|
|
![]() |
||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Документация Проектировщику на Torrents | DEM | Разное | 263 | 03.09.2024 12:25 |
Разработка ПОС, искусство проектирования | Tyhig | Технология и организация строительства | 117 | 25.11.2021 17:38 |
Обсуждение проекта актуализированного СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» | Зяблик | Прочее. Архитектура и строительство | 62 | 11.08.2016 16:21 |
Ограждающие конструкции для склада кат.Б | Alla | Архитектура | 18 | 24.03.2010 13:19 |
ГОСТ Р 53231-2008 | UnyqUm | Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов | 5 | 15.09.2009 14:41 |