Расчет огнестойкости строительных и железобетонных конструкций (стр. 3 из 4)

При трехстороннем обогреве конструкции температура бетона и арматуры равна:

так, как

, то , следовательно, обогреваемые поверхности не оказывают влияния на температуру в рассматриваемой точке.

Коэффициент условий работы арматуры при данной температуре

.

Толщина прогретого до критической температуры слоя

– у первой и второй обогреваемых поверхностей:

– у третьей обогреваемой поверхности:

Расчетные ширина и длинна сечения колонны при пожаре составят:

Расчетные сопротивления бетона и арматуры для определения предела огнестойкости:

Площадь бетонного сечения колонны:

Несущая способность колонны при пожаре:

30 минута пожара (τ=0.5 ч)

Для определения температуры в арматуре определяется фиктивная толщина защитного слоя арматуры и толщина прогретого слоя:

При трехстороннем обогреве конструкции температура бетона и арматуры равна:

так, как

, то , следовательно, обогреваемые поверхности не оказывают влияния на температуру в рассматриваемой точке.

Коэффициент условий работы арматуры при данной температуре

.

Толщина прогретого до критической температуры слоя:

– у первой и второй обогреваемых поверхностей:

– у третьей обогреваемой поверхности:

Расчетные ширина и длинна сечения колонны при пожаре составят:

Расчетные сопротивления бетона и арматуры для определения предела огнестойкости:

Площадь бетонного сечения колонны:

Несущая способность колонны при пожаре:

60

минута пожара (τ=1 ч)

Для определения температуры в арматуре определяется фиктивная толщина защитного слоя арматуры и толщина прогретого слоя:

При трехстороннем обогреве конструкции температура бетона и арматуры равна:

так, как

, то , следовательно, обогреваемые поверхности не оказывают влияния на температуру в рассматриваемой точке.

Коэффициент условий работы арматуры при данной температуре

.

Толщина прогретого до критической температуры слоя:

– у первой и второй обогреваемых поверхностей:

– у третьей обогреваемой поверхности:

Расчетные ширина и длинна сечения колонны при пожаре составят:

Расчетные сопротивления бетона и арматуры для определения предела огнестойкости:

Площадь бетонного сечения колонны:

Несущая способность колонны при пожаре:

Несущая способность колонны исчерпана на 48 минуте, следовательно предел огнестойкости данной строительной конструкции составит R45.

2.2 Противовзрывная защита

Определить категорию производственного помещения по взрывопожарной и пожарной опасности. Определить необходимость устройства легкосбрасываемых конструкций (ЛСК) и их параметры.

Параметры помещения:

Объем оборудования, м³ – 48

Объем аппарата, м³ – 0,77

Степень заполнения – 0,96

Кратность вентиляции, 1/ч – 8

Скорость воздуха, м/с – 0,4

Расстояние до задвижек, м – 14

Диаметр трубопровода, мм – 94

Расход трубопровода, л/с – 9

Давление в трубопроводе, МПа – 0,5

Привод задвижек – авт.

Ограничение растекания% от площади пола – 30

Толщина оконного стекла, мм – 5

Соотношение сторон листа стекла – 1:2

Максимальная площадь остекления, м² – 29

Объем помещения, м³ – 3127

вещество	Стех. концентрация взрыв. смеси С, г/м3	Макс. Степень расшир. продуктов горения Э	Нормальная скорость горения взрывоопасной смеси Г, м/с	Константы уравнения Антуана
				А	В	С
метан	91,5	7,5	0,338	5,68923	380,224	264,804

Определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности

Метан, СН4

Физико-химические свойства: Бесцветный газ. Мол. масса 16,04; плотн. 0,7168 кг/м³ при 0°С; т. кип. 161,58°С; lg p = 5,68923 – 380,224/(264,804 + t) при т-ре от –182 до –162°С; коэф. диф. газа в воздухе 0,196 см²/с; тепл. образов. –74,8 кДж/моль; тепл. cгop. –802 кДж/моль.

Пожароопасные свойства: Горючий газ. Т. самовоспл. 535°С; конц. пределы распр. пл.: в воздухе 5,28–14,1% об., в кислороде 5,1–61% об., в гемиоксиде азота 4,3–22,9% об., в оксиде азота 8,6–21,7% об., в хлоре 5,6–70% об.; макс. давл. взрыва 706 кПа; макс. скорость нарастания давл. 18 МПа/с; норм. скорость распр. пл. 0,338 м/с; миним. энергия зажигания 0,28 мДж в воздухе и 0,0027 мДж в кислороде; миним. флегм. конц. разбавителя, % об.: №37, Н₂О 29, СО₂ 24, Аr 51, Н₂ 39, CCl₄ 13; МВСК 11% об.

В соответствии с НПБ 5–2005 при расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.

Избыточное давление взрыва для метана определяется по формуле:

где

– максимальное давление взрыва стехиометрической газо- или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, для метана = 706 кПа;

– начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

– масса метана, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение;

Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который для горючих газов равен 0,5;

– свободный объем помещения, куб. м, вычисляемый по формуле: (м³).

– плотность газа или пара при расчетной температуре. Т.к. t не указана принимаем её равной 61 град. C:

– стехиометрическая концентрация метана, определяемая по формуле:

Масса метана, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, определяется по формуле:

где

– объем газа, вышедшего из аппарата: м³;

– объем газа, вышедшего из трубопроводов, м^3, определяемый по формуле: