теплотехнічної завдання
Вибираємо схему температурного впливу пожежі на колону і розрахункові моменти часу його впливу.
Приймаємо чотиристороння вплив пожежі на колону (малюнок 2) і розглянемо його дію у момент часу? 1=1 ч.
Розрахункова схема 1: 1; 2; 3; 4 - номери обігріваються пожежею поверхонь перерізу колони
2 Визначаємо температуру прогріву арматури Т s колони в перший розрахунковий момент часу впливу пожежі? =1 ч.
У силу симетричності перерізу колони і впливу пожежі на неї (малюнок 2), розглянемо один з чотирьох крайніх арматурних стержнів, розташований між обігріваються поверхнями «1» і «4».
Визначаємо товщину почав прогріватися шару бетону; м:
l =,
де ? red - наведений коефіцієнт температуропровідності,?- Час:
l == 0.126 м.
Визначаємо параметр, який визначається при визначенні температури прогріву арматури:
= Y i +,
де Y i - відстань від i - ой поверхні, що обігрівається до найближчого до неї краю арматури, м;
d s - діаметр арматури, м;
? red - наведений коефіцієнт температуропровідності;
? 1 , ? 2 - коефіцієнти, враховують тривалість завантаження, гнучкість і характер армування колони.
== Y i +=(50 - 20) · 10-3 +== 0.073 м, == Y i +== (400-50-20) · 10-3 +=0.373 м.
Визначаємо значення параметра r:
r i =/ l ? 1,
r 1 =r 4 = 0.073/0.126=0.58,
r 2 =r 3 = 0.373/0.126=2.96 gt ; 1, то приймаємо r 2 =r 4 = 1 .
Визначаємо значення температури прогріву арматури Тs при? =1 год:
Тs (?=1)=1220-1200 · [1 - (1 - r1) 2 - (1 - r2) 2 ] · [1 - (1 - r3) 2 - ( 1 - r4) 2 ],
Тs (?=1)=1220-1200 · [1 - (1-0.58) 2 - (1-1) 2 ] · [1 - (1-0.1) 2 - ( 1-0.58) 2 ]== 406? C.
Визначаємо значення коефіцієнта умов роботи при пожежі? s, T арматури колони при? =1 ч.
Згідно таблиця 9.3.7 [2], для сталі класу А - III маємо:
при Тs (?=1)=406? C.? s, T=1.0.
Визначаємо площу бетону колони, зберігає свою міцність в перший розрахунковий момент часу впливу пожежі? =1 ч.
Визначаємо значення параметра r для середини поверхні, що обігрівається:
r=(h/2 +)/ l,
r=(0.2 + 0.024)/0.126=1.7.
Так як r gt; 1, то приймаємо r=1 і, відповідно, параметр w=1.
Визначаємо значення параметра r 3 :
r 3 =1 -,
де - Критична температура прогріву бетону колони,? С.
r 3 =1 -=1 -=0.373.
Визначаємо значення товщини критично прогрітого шару бетону у середини прогрівається поверхні:
= r 3 · l -,
=0.373 · 0.126 - 0.024=0.025 м.
Визначаємо значення С:
С= h /2 -,
С=0.2 - 0.025=0.175.
Визначаємо значення параметра r в кутку колони:
Rу=1 -,
Rу=1 -=0.52.
Визначаємо значення в кутку колони:
= r · l -,
=0.52 · 0.126 - 0.024=0.044 м,
і відповідно визначаємо значення b:
b= h /2 -,
b=0.2 - 0.044=0.156 м.
Визначаємо значення поправки?:
? =B/C - 0.2,
де?- Поправка на додаткове збільшення товщини прогрітого шару матеріалу в кутах перетину.
? =B/C - 0.2=0.156/0.175 - 0.2=0.69,
Тоді робоча площа бетону колони на момент часу впливу пожежі? =0.5 ч буде дорівнює:
А =? · (2 · C) 2,
А=0.69 · (2 ??· 0.175) 2=0.084 м2,
а сторона робочого перерізу бетону буде дорівнює:
h b (?=1) =,
h b (?=1)=0.28 м.
Рішення міцнісний завдання
Визначаємо значення коефіцієнта поздовжнього вигину колони? (?=1 год), з урахуванням зменшення робочого перерізу бетону колони при дії пожежі.
Згідно таблиця 9.3.9 (Б) [2] маємо:
,
де l - розрахункова довжина колони, м.
== 15.0; ? =0.91.
Визначаємо значення коефіцієнта умов роботи при пожежі? s, T арматури колони при? =1 ч.
Згідно таблиця 9.3.7 [2], для ...
