[eilukha]

Имеется документ: Министерство внутренних дел российской федерации. Всероссийский ордена «Знак почёта» научно-исследовательский институт противопожарной обороны. Определение теплоизолирующих свойств огнезащитных покрытий по металлу. Методика. Москва 1998.
Там есть такое:

2. СУЩНОСТЬ МЕТОДА Заключается в определении времени прогрева необогреваемой стороны образца до критической температуры (для стали - 500 °С) в процессе испытаний, которые проводятся по температурному режиму, заданному в соответствии с таблицей.

С другой стороны в СП 16.13330.2011:

1.1 Настоящие правила следует соблюдать при проектировании стальных строительных конструкций зданий и сооружений различного назначения, работающих при температуре не выше 100 °С и не ниже минус 60 °С.

Учебник, Горев I том, стр. 21:

Огнестойкость конструкций характеризует степень их пожарной безопасности. Металлические конструкции имеют сравнительно низкий предел огнестойкости. При высоких температурах (для стали 600 °С, для алюминиевых сплавов 300 °С) металл конструкции теряет свою несущую способность.

Учебник, Кудишин, МК, 2010, стр. 25:

У стали при температуре 200 °С начинает уменьшаться модуль упругости, а при температуре 600 °С сталь полностью переходит в пластическое состояние.

Вопрос: почему температура обозначенная в Методике как критичная, значительно выше температуры, при которой обеспечивается нормальная работа стальных конструкций?
Т. е. в условия пожара при использовании огнезащитных покрытий фактически предполагается, что разрушение конструкции произойдёт при 500 °С, хотя очевидно, что это должно произойти значительно раньше, особенно для конструкций высокой загруженностью.
По этому поводу встречал мнение о необходимости введения некоего коэффициента условий работы 0,8 (взят вроде бы "с потолка") для конструкций защищаемых огнезащитными покрытиями.

Потому что во время пожара держать сталь в температуре до 200 градусов невероятно дорого и неоправдано? Я думаю, и цифра в 500 градусов более-менее с потолка.

[eilukha]

Сообщение от Arikaikai с потолка

- разве? "Всероссийский ордена «Знак почёта» научно-исследовательский институт противопожарной обороны" - там с потолка цифры берут?

[eilukha]

Сообщение от Бармаглотище не стоит смешивать в одну бутылку нормальную работу при 100 градусах (десятилетиями) и "чтоб не упало, пока все не убежали"

- возможно, но 100 °С и 500 °С как-то далековаты друг от друга.

[Бармаглотище]

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.

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?

[Denbad]

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.

Denbad, то есть я могу нагреть конструкцию до 300 градусов и смело нагружать её расчетной нагрузкой, потому что у неё Ry при этом не падает?

[eilukha]

По Кудишину:

при температуре 200 °С начинает уменьшаться модуль упругости

- т. е. там, где критична устойчивость, уже плохеть начинает.

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от Arikaikai полная пластика при 600

- да, так написано, только непонятно, что это значит.

[ETCartman]

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.

[Scharnhorst]

Таблица из ЕС

[eilukha]

Сообщение от ETCartman Почитайте Сопромат Александрова

[Denbad]

Сообщение от Arikaikai Denbad, то есть я могу нагреть конструкцию до 300 градусов и смело нагружать её расчетной нагрузкой, потому что у неё Ry при этом не падает?

Не упадет и не сломается, но сильно прогнется и после остывния останется деформированной.

[ETCartman]

Сообщение от eilukha

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"

[ZVV]

Сообщение от Denbad 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.

Скорее это Вы намудрили с изменением свойств строительных сталей при повышенных температурах. При 300 оС происходит значительное уменьшение предела текучести (для Ст3 приблизительно на 30%), что и отражено в известных мне источниках по проектированию стальных конструкций. Например, таблица допускаемых напряжений из РД 10-249-98:

[Бармаглотище]

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.

[eilukha]

Сообщение от Бармаглотище кратковременная работа конструкций

- думаете кратковременная прочность много выше длительной?

[ETCartman]

Сообщение от ZVV Например, таблица допускаемых напряжений из РД 10-249-98:

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

[Бармаглотище]

Сообщение от eilukha - думаете кратковременная прочность много выше длительной?

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.

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.