Огнестойкость изгибаемых стальных конструкций
Диссертация
При возведении уникальных зданий и сооружений, а также при нестандартном проектировании, предлагается использование нового расчетного метода для оценки огнестойкости изгибаемых стальных конструкций. Основой расчета является математическая модель деформированного состояния балки, учитывающая температурную ползучесть стали при различных режимах теплового воздействия. Нормативными критериями… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ОГНЕСТОЙКОСТИ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Обзор данных по поведению несущих стальных конструкций при реальных пожарах в зданиях различного назначения
- 1. 2. Способы огнезащиты несущих стальных конструкций
- 1. 3. Физические свойства стали и облицовок в условиях высоких температур
- 1. 3. 1. Прочностные и деформативные свойства стали
- 1. 3. 2. Теплотехнические свойства облицовок
- 1. 4. Методы оценки огнестойкости стальных конструкций
- 1. 4. 1. Экспериментальные методы
- 1. 4. 2. Аналитические методы
- 1. 4. 3. Обоснование выбора методов оценки огнестойкости стальных элементов
- 1. 5. Задачи дальнейшего исследования
- ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ И
- ДЕФОРМАТИВНЫХ СВОЙСТВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАРОК СТАЛИ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР
- 2. 1. Исследуемые марки стали
- 2. 2. Диаграмма работы стали при растяжении в условиях высоких температур
- 2. 2. 1, Описание экспериментального оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры
- 2. 2. 2. Методика испытаний образцов на растяжение для определения диаграмм <т — е при стационарном режиме нагрева
- 2. 2. 3. Анализ экспериментальных данных
- 2. 3. Определение деформации ползучести
- 2. 3. 1. Модель теории ползучести, принятая в работе
- 2. 3. 2. Описание экспериментального оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры
- 2. 3. 3. Определение параметров ползучести, Z и еп0 в ходе проведения испытаний на ползучесть
- 2. 3. 4. Анализ экспериментальных данных
- 3. 1. Огневые испытания изгибаемых стальных конструкций под нагрузкой
- 3. 1. 1. Описание экспериментального оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры
- 3. 1. 2. Методика испытаний стальных балок на огнестойкость под нагрузкой
- 3. 1. 3. Анализ результатов испытаний
- 3. 2. Модель расчета стальной балки при тепловом воздействии
- 3. 2. 1. Исходные данные
- 3. 2. 2. Алгоритм определения фактических пределов огнестойкости стальных балок по критическим деформациям
- 3. 2. 3. Математическая модель прогиба балки
- 3. 3. Сравнение расчетных деформаций стальных балок с деформациями, зарегистрированными во время испытаний
- 3. 4. Выводы
- 4. 1. Исходные предпосылки
- 4. 2. Метод определения теплофизических характеристик огнезащитных облицовок с использованием ЭВМ
- 4. 2. 1. Общие положения
- 4. 2. 2. Алгоритм расчета стальной неограниченной пластины, облицованной с одной стороны и с идеальной теплоизоляцией с другой
- 4. 2. 3. Определение приведенной толщины металла стальной конструкции
- 4. 2. 4. Определение теплофизических характеристик новых видов огнезащитных облицовок
- 4. 3. Метод построения номограмм прогрева стальных конструкций со вспучивающимися покрытиями
- 4. 4. Выводы
Список литературы
- ГОСТ 30 247.0−94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования».
- ГОСТ 30 247.1−94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».
- ГОСТ 9651–84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах».
- ГОСТ 3248–81 «Металлы. Метод испытания на ползучесть».
- СНиП 21−01−97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений».
- СНиП 2.01.02−85 «Противопожарные нормы».
- СНиП 2.01.07−85 «Нагрузки и воздействия».
- СНиП И-23−81* «Стальные конструкции».
- НПБ 236−97 «Огнезащитные составы для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности».
- НПБ 232−96 «Порядок осуществления контроля за соблюдением требований нормативных документов на средства огнезащиты». г
- МГСН 5.01−94* «Стоянки легковых автомобилей».12. Стандарт ФРГ DIN 4102 Т2.
- Стандарт Великобритании BS 476.
- Стандарт Финляндии Nordtest method, NT Fire 021.15. «Каталог стальных несущих конструкций (Огнестойкость)». М.: ВНИИ-ПО- 1984.-75 с.
- Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости металлических конструкций. М.: ВНИИПО — 1983. — 115 с.
- Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. М.: Стройиздат — 1988. — 144 с.
- Яковлев А.И., Шейнина JI.B., Сорокин А. Н. Исследование теплофизиче-ских характеристик бетонов путем решения обратной задачи теплопроводности с помощью ЭВМ // Огнестойкость строительных конструкций. г М.: ВНИИПОМВД СССР, 1975.-Вып. 3. С. 3−11.
- Савкин Н.П., Голованов В. И. Напыляемые покрытия на основе минеральных волокон для огнезащиты стальных конструкций // Огнестойкость строительных конструкций. М.: ВНИИПО, 1980. — Вып. 8. — С. 70−73.
- Яковлев А.И., Бушев В. П., Олимпиев В. Г. Руководство по испытанию строительных конструкций на огнестойкость.- М.: ВНИИПО, 1980, 51 с.
- Бушев В.П., Пчелинцев В. А., Федоренко B.C., Яковлев А. Я. Огнестойкость зданий. — М.: Стройиздат, 1970,. 264 с.
- Яковлев А.И., Голованов В. И. Устойчивость центрально-сжатых стержней при огневом воздействии // Огнестойкость строительных конструкций. -М.: ВНИИПО МВД, СССР, 1983. С. 5−11.
- Романенков И.Г., Левитес Ф. А., «Огнезащита строительных конструкций.», Стройиздат, 1991, 178 с.
- Отчет НПКЦ «Интерсигнал» «Разработка технических решений по огнезащите строительных конструкций глубокой части ТРК на Манежной площади.» Москва, 1996, 94 с.
- Отчет об испытаниях на пожарную опасность «Испытания на огнестойкость стальной балки с огнезащитной краской Nullifire S605». «WARRINGTON FIRE RESEARCH CENTRE», 1988,21 с.
- Отчет об испытаниях на пожарную опасность «Испытания на огнестойкость стальной балки с огнезащитной краской «BARRIER 87». Институт Джордано (Италия), 1990, 35 с.
- Отчет об испытаниях на пожарную опасность «Испытания на огнестойкость стальных конструкций с огнезащитным покрытием «ПИРО-СЕЙФ Фламмопласт СП-А2» -М.: ВНИИПО 1996^ 19 с.
- Отчет об испытаниях на пожарную опасность «Испытания на огнестойкость стальных конструкций с огнезащитным покрытием ОЗС-МВ» М.: ВНИИПО- 1996, 19 с.
- Отчет об испытаниях на пожарную опасность «Испытания на огнестойкость стальных конструкций, защищенных минераловатными плитами и огнезащитным покрытием."Файрекс-400» М.: ВНИИПО — 1996, 19 с.
- Астахова И.Ф., Молчадский И. С., Спорыхин А. Н. Моделирование процессов теплопереноса при пожаре в помещении. — Воронеж: 1998, 220 с.
- Голованов В.И., Павлов В. В., Пехотиков А. В. Огнестойкость многопустотных железобетонных панелей перекрытий с различными видами огнезащиты. -М.: Пожарная безопасность. 1999.- № 2. — с. 57−65.
- Голованов В.И., Павлов В. В., Пехотиков А. В., Ерохов K.JL Огнезащита многопустотных железобетонных перекрытий. М.: Пожарное дело. -2000.-№ 4.-с. 41−43.
- Голованов В.И., Павлов В. В., Пехотиков.А. В. Обеспечение огнестойкости несущих строительных конструкций М.: Пожарная безопасность. — 2002,-№ 3.-С. 48.
- С.А.Лупанов, Н. А. Зуева Обстановка с пожарами в Российской федерации в 1-м полугодии 2006 года-М.: Пожарная безопасность, 2006, № 5, с. 122.
- Голованов В.И., Павлов В. В., Пехотиков А. В. Инженерный метод расчета огнестойкости стальных конструкций с огнезащитой из минераловатных плит «Rockwool Conlit» М.: Пожарная безопасность, 2006, № 4, с. 78−85.
- Ю.Д.Морозов, Л. И. Эфрон, О. Н. Чевская, Н. Н. Штычков, П. Д. Одесский, Д. В. Соловьев, В. А. Москаленко, А. М. Степашин, И. П. Шабалов, Д. В. Кулик Сталь с повышенной огнестойкостью для металлических конструкций -М.: «Сталь», 2004, № 9, с. 48.
- B.C. Золоторевский Механические испытания и свойства материалов — М.: Металлургия, 1974, 303 с.
- М.Н.Степнов Статистическая обработка результатов механических испытаний. М.: Машиностроение, 1972, 176 с.
- Голованов В.И., Яйлиян Р. А., Павлов В. В., Пехотиков А. В. Расчет деформации стальных балок из сталей с повышенными показателями огнестойкости в условиях огневого воздействия М.: Пожарная безопасность. -2006, № 5, с. 28−35.
- Tohr I. Deformation and critical loads of steel beams under fire exposure conditions. -Stockholm- 1973- 123 p.
- Т. В. Игар, К. Macco Почему разрушился Центр международной торговли? Наука, разработки, предположения USA: ЮМ, — 2001 — № 55, с. 11−21.
- Голованов В.И., Павлов В. В., Пехотиков А. В. Классификация ¦ и методы оценки огнестойкости подвесных потолков. М.: Материалы XIII научно-практической конференции «Пожарная безопасность 95», ВНИИПО, 1995 г., с. 344−345.
- Голованов В.И., Павлов В. В., Пехотиков А. В. Новые виды огнезащиты и методы определения огнестойкости стальных несущих конструкций М.:
- Материалы XV научно-практической конференции «Проблемы горения и тушения пожаров на рубеже веков», ВНИИПО, 1999 г.
- Пехотиков А.В. Расчет необратимых деформаций несущих стальных конструкций с огнезащитой М.: Материалы XVII научно-практической конференции «Пожары и окружающая среда», ВНИИПО, 2002 г., с. 164−166.
- Голованов В.И., Павлов-В.В, Пехотиков А. В: Экспериментальное исследование огнестойкости фальшполов М.: Материалы XVIIr научно-практической конференции «Пожары и окружающая среда», ВНИИПО, 2002 г., с.166−167.
- Голованов В.И., Павлов В. В., Пехотиков А. В. Исследование эффективности средств огнезащиты железобетонных блоков сборной обделки для сооружения Лефортовских тоннелей закрытым способом М.: Материалы
- XVIII научно-практической конференции, «Снижение риска гибели людей при пожарах», ВНИИПО, 2003 г., с.262−263.
- Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. -М.: Атомиздат, 1976.
- Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена: Учеб. пособие для вузов.- 3-е изд.- М.: Энергия, 1979, 320 с.
- Годовский Ю.К. Теплофизические методы исследования полимеров. -М.: «Химия», 1976.
- Дульнев Г. Н. и Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга. -JI., Энергия, 1974, 264 с.
- Определение удельной интенсивности тепловыделения при горении веществ и материалов в условиях пожара /Методические рекомендации. -М.: ВНИИПО МВД СССР, 1988.
- Скуратов С.М., Колесов В. П., Воробьев А. Ф. Термохимия, М.: изд-во МГУ, 1964, ч. 1, 302с.- ч. II, 434с.
- Wilhoit R.C., J. Chem. Education, 1967, v.44, № 7.
- Wunderlich B. In: Diferential Thermal Analysis.Ed. by A. Weissberger, B.W. Rossister. V. 1, pt. V, ch. 8, Phys. Methods of Chemistry. New York, 1971.
- Пилоян Г. О. Введение в теорию термического анализа. М.: Наука, 1964. -232 с.
- Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. — 526 с.
- Молчадский О.И. Прогноз пожарной опасности строительных материалов при использовании методов термического анализа. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук М.: ВНИИПО, 2001, 167 с.
- Страхов B. JI, Гаращенко А. Н., Рудзинский В. П. Математическое моделирование работы огнезащиты, содержащей в своем составе воду // Пожаров-зрывобезопасность, 1998, № 2. с.12−19.
- Страхов B. JI, Гаращенко А. Н., Рудзинский В. П. Математическое моделирование работы и определение комплекса характеристик вспучивающейся огнезащиты.//Пожаровзрывобезопасность. т.8., № 3, 1997 — с.21−30.
- В.М.Ройтман, Е. В. Консева Оценка огнестойкости стальных конструкций на основе кинетической концепции- прочности Огнестойкость строительных конструкций-М.: ВНИИПО, 1979, с. 114−124.
- Petterson О., Magnusson S., Thor I. Fire engineering design of steel1 structures. Lund. 1976, 321 p.
- С.А. Шестериков Динамический критерий устойчивости при ползучести для стержней М.: Прикладная механика и техническая физика, 1961, № 3, с.42−48.
- В.И.Розенблюм Устойчивость сжатого стержня в условиях ползучести — М.: Наука, «Инженерный сборник», 1954, т.18, с. 99−104.
- Л.М.Кочанов Теория ползучести М.: Физматгиз, 1960, 456 с.
- В.Ф.Воробьев Устойчивость стержней в условиях ползучести М.: Прикладная механика и техническая физика, 1961, № 6, с.135−144.
- А.П.Кузнецов Устойчивость сжатых стержней из дюралюминия в условиях ползучести М.: Прикладная механика и техническая физика, 1961, № 6, с.160−161.
- Ю.Н.Работнов, С. А. Шестериков Устойчивость стержней и пластинок в условиях ползучести — М.: Прикладная математика и механика, 1957, т.21, вып. 3, с.406−412.
- Ю.Н.Работнов Ползучесть элементов конструкций М.: «Наука», 1966, с.166−190.
- G. Gerard Creep Buckling Hypothesis. JAS. 1976, v.23, № 9.
- B. Parlour Protecting buildings from fire. Fire safety. 2004, № 5, c. 18−19.
- В.М.Ройтман, В. Г. Щерба Пожарная безопасность зданий повышенной этажности М.: Жилищное строительство, 2006, № 5, с.22−25.
- М.А.Малкин Пассивная противопожарная защита М.: Строительные материалы, 2006, № 4, с.ЗЗ.
- Ding Jun, Li Guo-Qiang, Sakumoto Y. Огнестойкость строительных конструкций зданий. Использование метода конечных элементов и компьютерной программы ANSYS для стальных конструкций Constructions Steel Research, 2004. 60 № 7 с. 1007−1027.
- Можарова Н.П. Составы для огнезащиты строительных конструкций различного назначения М.: Материалы конференции «Пожарная безопасность зданий и сооружений 2005», Пожаровзрывобезопасность, 2005, № 5, с. 31−33.
- Ерохов K. JL Методы нанесения огнезащитных покрытий на строительные конструкции механизированным способом — М.: Метроинвест, 2005, № 5, с. 39−41.
- Огнезащитный материал на основе минеральной ваты Rockwool Stein-wolle mit «Wasserkuhlung» Brandshutz off. und privatwirt. Gebauden, 2005, № 2, c. 52.
- Страхов B. JL, Каледин В. О., Каледин Вл.О., Давыдкин Н. Ф. Программно-методическое обеспечение расчетов огнезащиты металлических несущих конструкций М: Пожаровзрывобезопасность, 2006, № Зз с. 36−45.
- Compositional Analysis by Thermogravimetry. Edited by Ernest C.M. -Philadelphia, STP ASTM 997, 1988.
- Хемчуров P.A., Кеплер X., Прокофьев В. И. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1994.352 с.
- Куликов В. Краткий сравнительный анализ программ SCAD, «Лира» «Мираж» и MicroFe М: «Проект» — 1996, № 2−3.
- Максимов В. С чем идем в третье тысячелетие? М.: «САПР и графика» -2000.- № 12.
- Викторов Е., Васенин В., Холщевников В., Луков А. Обзор новых версий программных комплексов Еврософт М.: Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века — 2002, № 6, С.39−40.
- Золотов В. Архитектурно-строительные системы автоматизированного проектирования высокого уровня Минск: Строительство и недвижимость -2001 г., № 39.
- В.Карпиловский, Э. Криксунов, М. Перельмутер, Программы прочностных расчетов SCAD, Проект, 1998, № 3.
- Э.Криксунов, М. Микитаренко, А. Перельмутер, М. Перельмутер, Программа для расчета стальных строительных конструкций, ч. 1, САПР и графика, 1999, № 4.
- Константинов И.А. Применение программы SCAD для расчета стержневых систем — СПб: Строительная механика, Ч. 1. Учебное пособие, изд-во СПбГПУ, 2003, 82 с.
- В.А.Баженов, Э. З. Криксунов, А. В. Перельмутер, О. В. Шишов Автоматизированное проектирование несущих конструкций зданий и сооружений М: Строительная информатика, изд-во АСВ, 2006 — 460 с.
- Шестериков С. А. Закономерности ползучести и длительной прочности -М.: «Машиностроение», 1983, 105 с.
- Павлов П.А. Основы инженерных расчетов элементов машин на усталость и длительную прочность, 1988, 256 с.
- Павлов П.А. Сопротивление материалов. Учебное пособие, 2003, 528 с.
- Махутов Н.А. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении, 1983,272 с.
- Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Госатомэнергонадзор, 1989, 525 с.
- Thayra C.N. Теория высокотемпературной прочности материалов, 1986, 280 с.
- Chadek Y.N. Ползучесть металлических материалов 1987, 305 с.
- Кудрявцев А. С., Каштанов А. Д., Марков В. Г., Лаврухин В. С. Ползучесть хромистой мартен ситной стали в теплоносителе на основе свинца М.: «Вопросы материаловедения» № 1(49), 2007, с. 78−82.
- СП 53−102−2004 «Общие правила проектирования стальных конструкций», 2004 г.
- Бехтин В.И., Ройтман В. М., Слуцкер А. И., Кадомцев А. Г. Кинетика разрушения нагруженных материалов при переменной температуре М: «Журнал технической физики», 1998, т.68, № И, с. 76−81.
- Баженов С.В., Дудеров Н. Г., Нагановский Ю. К. Огнезащитная эффективность металлоамонийпирофосфатов и полифосфатов аммония в эпоксидных композициях. М.: Пожаровзрывобезопасность, 1992. № 1. — С. 17−21.
- О.И.Молчадский, Н. Г. Дудеров, Н. В. Смирнов. Получение методами ТА исходных данных для расчетных методов оценки пожароопасности материалов — Волгоград: Тезисы докладов. IV Международная Конференция. «Полимерные материалы пониженной горючести», 2000 г.
- М.Я. Ройтман Противопожарное нормирование в строительстве. -М.: Стройиздат, 2-е изд., перераб. и доп., 1985, 590 с.
- Н.К.Снитко Устойчивость стержневых систем в упруго-пластической области-СПб: Стройиздат, 1968, 248 с.
- Н.А.Ильин Оценка огнестойкости строительных конструкций по номограммам Куйбышев: Куйбышев. ЦНТИ, 1990, 36 с.
- К.А.Басов ANSYS в примерах и задачах М: КомпьютерПресс, 2002, 223 с.
- Хечумов Р.А., Кепплер X., Прокофьев В. И. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций М: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1994,352 с.
- Кудрявцев Е.М. Mechanical Desktop Power Pack: Основы работы в системе -М: ДМК Пресс, 2001, 536 с.
- Молчадский И.С. Пожар в помещении М.: ВНИИПО, 2005, 456 с.
- Голованов В.И., Павлов В. В., Пехотиков А. В. Расчет огнестойкости конструкций из стали с повышенными показателями огнестойкости для объектов нефтегазовой промышленности М.: Территория «Нефтегаз» — 2007.-№ 4. — с. 72−77.
- Пожарная безопасность. Энциклопедия -М.: ВНИИПО, 2007, 416 с.