1.2. Выбор и обоснование способа огнезащиты фермы

Для оптимального выбора способа огнезащиты следовало бы произвести технико-экономический расчет с учетом многих факторов: величины требуемого предела огнестойкости и типа защищаемой конструкции, характера ее нагружения, температурно-влажностных усло­вий эксплуатации, стоимости производства работ по огнезащите, эс­тетических требований к конструкции и др.

В курсовом проекте без технико-экономического расчета в качестве способов огнезащиты можно принять, например, следующие: нанесение вспучивающейся краски, фосфатного покрытия, штукатурки и другие [1, 7, 8]. Выбор того или иного способа огнезащиты следует обос­новать, во-первых, исходя из обеспечения пожарной безопасности, во-вторых, - из особенностей работы покрытия, его достоинств и недостатков.

Для убедительного обоснования эффективности принятого вида огнезащиты следует определить с помощью графиков (п.1.11 [5] и табл. 11, 13 пособия [1]) величины (П_ф) фермы, защищенной каждым из перечисленных огнезащитных средств. Затем посредством анализа этих цифр и характеристики огнезащитных средств принять оптимальное из них.

Для того, чтобы воспользоваться графиками (п.1.11 [5]), необходимо иметь данные о t_cr, вычисленные в п. 1.1 и рассчитать величину толщины стальной пластины () по формуле:

(1.7)

где - толщина полки элемента, мм [7].

Эффективность огнезащитного средства оценивается отношением фактического предела огнестойкости защищенной конструкции (П_фз) к аналогичному показателю для незащищенной конструкции (П_ф):

K = П_фз / П_ф (1.8)

Результаты расчетов сводятся в таблицу (пример табл. 1.2).

Таблица 1.2

Форма таблицы для обобщения результатов расчета (П_ф)

№ п/п	Вид огнезащиты	Толщина слоя δс, мм	Пфз, мин	Пф, мин	К	Вывод
1	ОФП
2	ОВПФ-1
3	ОВП-2
4	ЦПШ
5	ГПШ
6	ЦП-СШ

Примечания:

1. ОФП – огнезащитное фосфатное покрытие (п.1.11.3 [5]).

2. ОВПФ-1 – огнезащитное вспучивающееся покрытие фосфатное (п.1.11.3 [5]).

3. ОВП-2 – огнезащитное вспучивающееся покрытие (п.1.11.3 [5]).

4. ЦПШ – цементно-перлитовая штукатурка (п.1.11.1 рис. б) [5]).

5. ГПШ – гипсоперлитовая штукатурка (п.1.11.1. рис а) [5]).

6. ЦП-СШ – цементно-песчаная штукатурка (п.1.11.2 [5]).

1.3. Расчет огнестойкости изгибаемых металлических элементов

Величину t_cr для металлических конструкций работающих на изгиб определяют так же, как и для конструкций работающих на растяжение, из усло­вия снижения прочности (предела текучести) стали до величины нап­ряжения, возникающего в элементе от внешней (нормативной, рабо­чей) нагрузки.

Величину коэффициента изменения предела текучести стали, соответствующую критической температуре нагрева изгибаемой конструкции вычисляют по следующей формуле:

(1.9)

где M_n – изгибающий момент от нормативной нагрузки, Н∙м; R_yn – нормативное сопротивление стали по пределу текучести (п.1.7 [5]), Па; W_n – момент сопротивления сечения, м³; с₁ – коэффициент, учитывающие развитие пластических деформаций.

Величину коэффициента с₁ в зависимости от вида конструкции принимают:

• для двутавров и швеллеров – 1,17;

• для труб – 1,25;

• для прямоугольного сечения – 1,5.

Для решения теплотехнической задачи толщину профиля, приведенного к толщине пластины, рассчитывают по формуле (1.6).

Для двутавров и швеллеров обогреваемый периметр при обогреве с четырех сторон будет определяться по следующей формуле:

(1.10)

где h – высота сечения элемента; b_f – ширина сечения (полки); t_w – толщина стенки.

Эти значения принимается в зависимости от номера профиля по п. 1.1 [5].

Для трубы приведенную толщину металла можно рассчитать по формуле:

(1.11)

где d и t – соответственно наружный диаметр и толщина стенки трубы по сортаменту (п. 1.1 [5]).