Архитектору и проектировщику|Тепло- и звукоизоляция URSA.RU
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Почему предполагается работа стальных конструкций при 500 °С при использовании огнезащитных покрытий?

Почему предполагается работа стальных конструкций при 500 °С при использовании огнезащитных покрытий?

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 03.01.2016, 18:54
Почему предполагается работа стальных конструкций при 500 °С при использовании огнезащитных покрытий?
eilukha
 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 6,752

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:
Цитата:
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:
Цитата:
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:
Цитата:
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:
Цитата:
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.
Просмотров: 9456
 
Непрочитано 04.01.2016, 01:49
#21
Бармаглотище

КМ, КМД
 
Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 7,524


Цитата:
Сообщение от Arikaikai Посмотреть сообщение
Обмазанные этой хитрой краской конструкции ведь упадут при этих 400
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.
Бармаглотище вне форума  
 
Непрочитано 04.01.2016, 09:37
#22
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,648


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.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 05:03
1 | #23
BIzzzzzzON


 
Регистрация: 21.10.2012
Сообщений: 108


Цитата:
Сообщение от Denbad Посмотреть сообщение
Сталь до 300 °С упрочняется, а выше уже начинает резко разупрочняться.
Поддержу. Подтверждение на скрине 1 ("Огнестойкость строительных конструкций", И. Л. Мосалков и др., 2001).
Цитата:
Сообщение от Denbad Посмотреть сообщение
У строительной стали к 500 °С прочность около 70 % от начальной
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.

Цитата:
Сообщение от Бармаглотище Посмотреть сообщение
Сколько из этих 45 минут будет проходить нагрев до 500 градусов
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.
Цитата:
Сообщение от Бармаглотище Посмотреть сообщение
сколько конструкция должна проработать при 500 (и должна ли вообще)
Получается, вообще не должна. Только если на скрытых запасах.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1.png
Просмотров: 63
Размер:	82.7 Кб
ID:	163332  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2.png
Просмотров: 72
Размер:	350.0 Кб
ID:	163333  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 3.png
Просмотров: 62
Размер:	56.5 Кб
ID:	163334  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 4.png
Просмотров: 55
Размер:	110.9 Кб
ID:	163335  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 5.png
Просмотров: 63
Размер:	265.1 Кб
ID:	163336  

BIzzzzzzON вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 11:22
#24
Ljo


 
Регистрация: 27.06.2011
Сообщений: 1,074


Цитата:
Сообщение от Бармаглотище Посмотреть сообщение
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.
Могу рассказать по дверям про огнестойкость. Классы EI45 EI60 EI90 EI120 - естественно аналогичны минутам огнестойкости. По перекрытиям та же песня, ибо никто не имеет права требовать класс двери больше того, что вокруг её окружает. Так вот, как проходит аттестация, лично мы проходили в Чехии.
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.
Ljo вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 13:18
#25
ratay


 
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 565


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.
ratay вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 14:21
1 | #26
Denbad

Проектировщик
 
Регистрация: 01.08.2006
Челябинск
Сообщений: 2,007


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.
Denbad вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 15:08
#27
Вовик

гореинженер
 
Регистрация: 22.10.2011
г.Екатеринбург
Сообщений: 72
<phrase 1=


Цитата:
Сообщение от BIzzzzzzON Посмотреть сообщение
Цитата:
Сообщение от Бармаглотище Посмотреть сообщение
сколько конструкция должна проработать при 500 (и должна ли вообще)
Получается, вообще не должна.
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.
Вовик вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 15:27
#28
ratay


 
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 565


Да вот и я ни черта не пойму. Когда где-нибудь в котельной или в турбине определяют температуру для длительной работы - понятно. А как пожарные меряют температуру во время пожара? Сначала меряют, а потом тушат?
ratay вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 17:15
#29
ZVV


 
Регистрация: 06.06.2012
Харьков, Украина
Сообщений: 1,827


Цитата:
Сообщение от Denbad Посмотреть сообщение
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.
То, что Вы написали - полная ерунда.
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.
ZVV вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 17:42
#30
Denbad

Проектировщик
 
Регистрация: 01.08.2006
Челябинск
Сообщений: 2,007


Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
То, что Вы написали - полная ерунда.
Ну тогда поведай о критерии работоспособности конструкций в температурном режиме 500 оС.

Цитата:
Сообщение от ratay Посмотреть сообщение
А как пожарные меряют температуру во время пожара? Сначала меряют, а потом тушат?
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.
Denbad вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 19:24
#31
INGeg


 
Регистрация: 19.02.2013
Сообщений: 55


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)
INGeg вне форума  
 
Непрочитано 08.01.2016, 19:32
#32
крокодил


 
Регистрация: 19.03.2008
Сообщений: 661


Резюмирую : снижение несущей способности на 30% при 500 градусов допускается ввиду маловероятности и скоротечности оного события.
крокодил вне форума  
 
Непрочитано 11.01.2016, 07:52
#33
MercatorNSK


 
Регистрация: 13.11.2014
Сообщений: 136


Цитата:
Сообщение от Arikaikai Посмотреть сообщение
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.
Все краски на рынке начинают работать при температуре 250*С. Т.е Начинается химическая реакция и т.д.
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).
MercatorNSK вне форума  
 
Непрочитано 11.01.2016, 16:18
#34
hentan


 
Регистрация: 22.01.2013
Сообщений: 1,284
Отправить сообщение для hentan с помощью Skype™


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)
hentan вне форума  
 
Непрочитано 12.01.2016, 12:07
#35
MercatorNSK


 
Регистрация: 13.11.2014
Сообщений: 136


Вот еще интересный документ http://docs.cntd.ru/document/1200113419
Касается альтернативных методов испытаний при различных условиях пожара.
Когда полностью на европейский стандарт перейдем?
MercatorNSK вне форума  
 
Непрочитано 12.01.2016, 13:20
#36
Бармаглотище

КМ, КМД
 
Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 7,524


А надо?
Бармаглотище вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 12.01.2016, 14:00
#37
eilukha


 
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 6,752


Нет.
eilukha на форуме  
 
Непрочитано 12.01.2016, 15:57
#38
Бахил

?
 
Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 8,575


Да не работает сталь при 500. С чего вы взяли?
Кому неймётся - пусть металургию штудирует. Там всё описано при какой температуре что происходит.
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях.
Бахил вне форума  
 
Непрочитано 12.01.2016, 18:17
1 | #39
Бармаглотище

КМ, КМД
 
Регистрация: 24.05.2010
Тула
Сообщений: 7,524


и прально делает. Я после 500 тоже не работаю. даже после 300 уже не тянет совсем.
Бармаглотище вне форума  
 
Непрочитано 21.01.2016, 04:13
#40
BIzzzzzzON


 
Регистрация: 21.10.2012
Сообщений: 108


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:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Если есть источники подтверждающие Ваши утверждения будет интересно взглянуть.
В посте № 23 подтверждающий источник ведь уже был приведён. Вот ещё один на скрине 1 (Металлические конструкции. Под ред. Ю. И. Кудишина. 2011).

Цитата:
Сообщение от ZVV Посмотреть сообщение
Предел текучести не ползет в вверх вплоть до 300 °С.
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.

Цитата:
Сообщение от Бахил Посмотреть сообщение
Да не работает сталь при 500.
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.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1.png
Просмотров: 33
Размер:	41.9 Кб
ID:	163997  Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2.png
Просмотров: 36
Размер:	11.6 Кб
ID:	163998  
BIzzzzzzON вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Металлические конструкции > Почему предполагается работа стальных конструкций при 500 °С при использовании огнезащитных покрытий?

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Документация Проектировщику на Torrents DEM Разное 258 10.08.2019 18:29
Обсуждение проекта актуализированного СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» Зяблик Прочее. Архитектура и строительство 62 11.08.2016 16:21
Разработка ПОС, искусство проектирования Tyhig Технология и организация строительства 106 25.10.2015 19:00
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