Рекомендации по решению статической части задачи огнестойкости металлической конструкции.

При воздействии стандартного пожара длительностью 150 мин прочность круглой колонны обеспеченна.

ВЫВОД: колонна обеспечивает предел огнестойкости по потере несущей способности R150.

Исходные данные по железобетонным колоннам

Вариант№	Ширина (высота) попереч. сечения b=h	Класс бетона по прочности «В»	Влажность W,%	Толщина защитного слоя бетона а3, мм	Количество и диаметр арматурных стержней мм	Шаг сеток поперечного армирования S, мм
	0.4		2.0		4ø32
	0.4		2.5		4ø22
	0.4		2.3		4ø28
	0.4		1.5		4ø25
	0.4		2.0		4ø32

Примечание:

1. Вид бетона - тяжелый на гранитном заполнителе - для четных номер вариантов, на известняковом - для нечетных.

Объемная масса (средняя плотность) бетона (Ро=2350кг/м³).

2. Класс арматуры (рабочей) – А- III.

3. Высота колонны (в пределах этажа) – 4.2 м.

4. Нормативную нагрузку на колонну следует определять расчетом, учитывающим вес колонны опирающихся на нее конструкций, и нормативную нагрузку, на них действующую.

Величину (tcr) для каждого из элементов определяют из условия снижения прочности (предела текучести) стали до величины напряжения, возникающего в элементе от внешней (нормативной, рабочей) нагрузки. Кроме того, для сжатых элементов определяют и второе значение (tcr) из условия снижения модуля упругости стали (Es) до критической величины (что приводит к недопустимому прогибу элемента).

Числовые значения (tcr) определяют по экспериментальным данным о снижении коэффициента изменения предела текучести (γ_т) и модуля упругости (γ_E) стали от температуры нагрева по графику.

Величину коэффициента изменения предела текучести стали, соответствующую критической температуре нагрева растянутого элемента фермы, вычисляют по следующей формуле:

γ_{т, у cr} = N_n/ (A ^. R_yn)

где γ_{т, у cr} - величина коэффициента изменения предела текучести стали при критической температуре;

N_n- усилие, воспринимаемое элементом от нормативной нагрузки, Н;

N_n= N / γ_f,

где N - расчетное усилие, воспринимаемое элементом фермы

γ_f- усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке, γ_f= 1,2;

A - площадь поперечного сечения элемента фермы м2;

R_уn- нормативное сопротивление стали по пределу текучести, Па.

При расчете сжатых элементов в знаменателе формулы следует учесть коэффициент продольного изгиба элемента (λ), который зависит от его гибкости (λ): при (λ) <40, величина (φ) = 1; при (λ)40 - (φ) = 0,95. При этом определяют максимальную величину гибкости (λ max) с учетом 2-х направлений прогиба стержня: "в плоскости" фермы (т. е. в вертикальном направлении) и "из плоскости" фермы (т. е. в горизонтальном направлении).

Гибкость вычисляется по формуле:

; ,

где λ _x, λ _y- гибкость элемента "в плоскости" и "из плоскости" фермы, соответственно.

l_x, l_y- расчетные длины элемента "в плоскости" и "из плоскости" фермы, соответственно, см;

i_x, i_y- радиус инерции относительно осей "х" и "y", см.

При определении (iy) следует учесть, что расстояние между уголками, из которых составлен элемент фермы, равно толщине соединительной пластины, к которой они приварены с 2-х сторон.

Следует учесть, что гибкость элементов "в плоскости" фермы, как правило, определяется расстоянием между соединительными пластинами, к которым он приварен (для элементов решетки), либо расстоянием между узлами (для элементов пояса) фермы.

Гибкость элементов "из плоскости" фермы определяется местами крепления горизонтальных связей по длине фермы. В данном разделе курсового проекта следует принять, что горизонтальные связи по верхнему поясу в виде прогонов крепятся через каждые 6 м, т. е. в каждом укрупнительном узле верхнего пояса фермы.

При расчете по потере устойчивости сжатых элементов пользуются формулой:

,

где l - расчетная длина элемента (принимается максимальная из условия гибкости элемента "в плоскости" и "из плоскости" фермы), м;

π = 3,14;

E_n= 2,06^.10¹¹ - нормативное значение модуля упругости, Па;

J_min- минимальное значение момента инерции поперечного сечения элемента, см4, можно вычислить по формуле:

где i_min- минимальное значение величины радиуса инерции поперечного сечения элемента, см;

А₂ - площадь поперечного сечения элемента 2-х уголков, см²;

Рекомендации по решению теплотехнической части задачи

Дата добавления: 2017-02-01