KM_W_24_ppoz_stud.pdf

(3157 KB) Pobierz
Microsoft PowerPoint - KM_W_24_ppoz
PLAN WYKŁADU
KONSTRUKCJE METALOWE
WPROWADZENIE
WYMAGANIA / PRZEPISY
WPŁYW TEMPERATURY NA KONSTRUKCJE STALOWE
BADANIA ODPORNOŚCI OGNIOWEJ
ZABEZPIECZENIA PRZECIWPOŻAROWE
-CZYNNE
-BIERNE
Zabezpieczenia przeciwpożarowe
konstrukcji stalowych
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
1
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
2
WPROWADZENIE
WPROWADZENIE
Źródła wysokich temperatur działających na konstrukcje:
- procesy technologiczne (kominy, zbiorniki, instalacje itp.)
-pożary
Lotnisko Warszawa-Okęcie
Terminal 2
Inżynieria bezpieczeństwa pożarowego (ang. Fire Safety Engineering ):
- odporność ogniowa materiałów
-nośność konstrukcji w wysokich temperaturach
- zachowania ludzi w trakcie pożaru
- drogi ewakuacyjne i ich oznakowanie
- zabezpieczenia przeciwogniowe
- ratownictwo
-inne
Źródło [www.lotnictwo.net]
Wieżowe WTC Nowy Jork
11.09.2001
Źródło [www.wikipedia.org]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
3
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
4
WPROWADZENIE
WYMAGANIA / PRZEPISY
Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa
w sprawie warunków, jakim powinny odpowiadać budynki i ich
usytuowanie [Dz. Ust. z 1999 r. Nr 15, poz. 140]
Dział VI. BEZPIECZEŃSTWO POŻAROWE
§ 207. 2. Budynek i urządzenia z nim związane powinny być
zaprojektowane i wykonane w sposób zapewniający w razie
pożaru:
1) nośność konstrukcji przez założony czas,
2) ewakuację ludzi,
3) przeprowadzenie akcji ratowniczej oraz ograniczenie
rozprzestrzeniania się pożaru w obiekcie i na sąsiednie
obiekty.
Źródło [13]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
5
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
6
1
112272844.153.png 112272844.164.png 112272844.175.png 112272844.186.png 112272844.001.png 112272844.012.png
WYMAGANIA / PRZEPISY
WYMAGANIA / PRZEPISY
PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i wymiarowanie ”:
Odporność ogniowa ( t )- określa czas liczony od początku
nagrzewania się przekroju w szkielecie podczas pożaru do chwili utraty
nośności lub niestateczności sprężysto-plastycznej [5].
Temperatura krytyczna ( T k )- temperatura przy której element traci
swą nośność (osiąga stan graniczny nośności); zależy od jakości stali,
stanu naprężeń w elemencie i rodzaju elementu; bez specjalnych
obliczeń można z góry przyjąć temperaturę krytyczną 400 o C dla podpór
i 350 o C dla dźwigarów [2].
Obciążenie ogniowe - przedstawia ilość materiału palnego jaki jest
zgromadzony na danej powierzchni. Dla ujednolicenia zasad określania
wielkości obciążenia przyjęto wyrażenie [MJ/m 2 ], które oznacza energię
cieplną, wyrażoną w [MJ], która może powstać przy spaleniu
materiałów palnych znajdujących się w pomieszczeniu, strefie
pożarowej lub składowisku materiałów przypadająca na jednostkę
powierzchni tego obiektu, wyrażona w [m 2 ].
3.6. Ochrona konstrukcji przed ogniem i korozją
d) Zabezpieczenie konstrukcji przed ogniem przez czynne lub bierne
środki ochrony należy projektować wg specjalnych przepisów,
stosownie do wymaganej klasy odporności ogniowej obiektu
i poszczególnych elementów.
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
7
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
8
WYMAGANIA / PRZEPISY
WYMAGANIA / PRZEPISY
Źródło [7]
Źródło [3]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
9
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
10
WYMAGANIA / PRZEPISY
WPŁYW TEMPERATURY NA KONSTRUKCJE STALOWE
Wpływ temperatury na zmianę granicy plastyczności stali
Źródło [3]
Źródło [4]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
11
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
12
2
112272844.023.png 112272844.034.png 112272844.045.png 112272844.056.png 112272844.067.png 112272844.078.png 112272844.089.png 112272844.100.png 112272844.111.png 112272844.114.png 112272844.115.png 112272844.116.png 112272844.117.png 112272844.118.png 112272844.119.png 112272844.120.png 112272844.121.png 112272844.122.png 112272844.123.png 112272844.124.png 112272844.125.png 112272844.126.png 112272844.127.png 112272844.128.png 112272844.129.png 112272844.130.png 112272844.131.png 112272844.132.png 112272844.133.png 112272844.134.png 112272844.135.png 112272844.136.png 112272844.137.png 112272844.138.png 112272844.139.png 112272844.140.png 112272844.141.png 112272844.142.png 112272844.143.png 112272844.144.png 112272844.145.png 112272844.146.png 112272844.147.png 112272844.148.png 112272844.149.png 112272844.150.png 112272844.151.png 112272844.152.png 112272844.154.png 112272844.155.png 112272844.156.png 112272844.157.png 112272844.158.png 112272844.159.png 112272844.160.png 112272844.161.png 112272844.162.png 112272844.163.png 112272844.165.png
WPŁYW TEMPERATURY NA KONSTRUKCJE STALOWE
WPŁYW TEMPERATURY NA KONSTRUKCJE STALOWE
Wpływ temperatury na zmianę modułu sprężystości stali
PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i wymiarowanie ”:
3.5.2. Jeżeli temperatura eksploatacyjna konstrukcji T przekracza
70 o C, to do obliczeń należy przyjmować zredukowaną wytrzymałość
obliczeniową f dT , zredukowany początkowy współczynnik sprężystości
E T oraz zredukowane współczynniki niestateczności ϕ T . Wartości te dla
70 o < T < 600 o C można obliczać wg wzorów:
3
− −
= ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅
f
(1, 022 0,197 10
T
1, 590 10
6
T
2
)
(2)
dT
d
T EE T T
− −
=⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅
(0, 987 0, 300 10
3
1,857 10
6
2
)
(3)
⎛ ⎞
=+ −⋅
1
E
E
1
ϕ
1
⎝ ⎠
1
(4)
T
ϕ
T
Źródło [4]
gdzie: ϕ = ϕ ( λ ) - odpowiedni współczynnik niestateczności dla smukłości względnej,
ustalonej przy niezmienionych wartościach f d i E.
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
13
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
14
WPŁYW TEMPERATURY NA KONSTRUKCJE STALOWE
WPŁYW TEMPERATURY NA KONSTRUKCJE STALOWE
Wytrzymałość obliczeniowa f d
Współczynnik sprężystości E
fd (T) / fd
E (T) / E
1,00
1,00
0,80
0,80
0,60
0,60
0,40
0,40
0,20
0,20
0,00
0,00
0
100
200
300
400
500
600 T [C]
0
100
200
300
400
500
600 T [C]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
15
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
16
WPŁYW TEMPERATURY NA KONSTRUKCJE STALOWE
BADANIA ODPORNOŚCI OGNIOWEJ
Współczynniki niestateczności ϕ
Fazy pożaru:
T
= ⋅ ⋅ +
345 lg(8
t
1)
ϕ (Τ) / ϕ
1,00
0,80
ϕ=0,9
0,60
ϕ=0,7
0,40
ϕ=0,5
rozgorzenie
0,20
ϕ=0,3
0,00
0
100
200
300
400
500
600
T [C]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
17
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
18
3
f
112272844.166.png 112272844.167.png 112272844.168.png 112272844.169.png
BADANIA ODPORNOŚCI OGNIOWEJ
BADANIA ODPORNOŚCI OGNIOWEJ
- badania doświadczalne
- elementów (belki, słupy itp.)
- budowli (w skali naturalnej)
- symulacje komputerowe (CFD)
Belki
Źródło [14]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
19
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
20
BADANIA ODPORNOŚCI OGNIOWEJ
ZABEZPIECZENIA PRZECIWPOŻAROWE
Słupy
RODZAJE ZABEZPIECZEŃ PRZECIWPOŻAROWYCH
-CZYNNE - aktywnie prowadzą akcję gaśniczą ograniczając rozwój pożaru
- tryskacze
- zraszacze
- systemy oddymiania
-inne
-BIERNE - przeciwdziałają skutkom pożaru
-powłoki malarskie z farb pęczniejących
-powłoki mineralne natryskowe
-okładziny z materiałów płytowych
- konstrukcje zespolone (stalowo-betonowe)
-inne
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
21
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
22
ZABEZPIECZENIA PPOŻ -CZYNNE
ZABEZPIECZENIA PPOŻ -CZYNNE
ZRASZACZE - woda rozproszona kierowana jest na cały obszar
chroniony (także nieobjęty pożarem)
TRYSKACZE - woda rozproszona kierowana jest tylko na obszar
objęty pożarem
Źródło [13]
Źródło [12]
Instalacja zraszająca (czerwona) i pianowa (żółta)
na zbiorniku magazynowym ropy naftowej
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
23
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
24
4
112272844.170.png 112272844.171.png 112272844.172.png 112272844.173.png 112272844.174.png 112272844.176.png 112272844.177.png 112272844.178.png 112272844.179.png 112272844.180.png 112272844.181.png 112272844.182.png 112272844.183.png 112272844.184.png 112272844.185.png 112272844.187.png 112272844.188.png 112272844.189.png 112272844.190.png 112272844.191.png 112272844.192.png 112272844.193.png 112272844.194.png 112272844.195.png 112272844.196.png 112272844.002.png 112272844.003.png 112272844.004.png 112272844.005.png 112272844.006.png 112272844.007.png 112272844.008.png 112272844.009.png 112272844.010.png 112272844.011.png 112272844.013.png 112272844.014.png 112272844.015.png 112272844.016.png 112272844.017.png 112272844.018.png 112272844.019.png 112272844.020.png 112272844.021.png 112272844.022.png 112272844.024.png 112272844.025.png 112272844.026.png 112272844.027.png 112272844.028.png 112272844.029.png 112272844.030.png 112272844.031.png 112272844.032.png 112272844.033.png 112272844.035.png 112272844.036.png 112272844.037.png 112272844.038.png 112272844.039.png 112272844.040.png 112272844.041.png 112272844.042.png 112272844.043.png 112272844.044.png 112272844.046.png 112272844.047.png 112272844.048.png 112272844.049.png 112272844.050.png 112272844.051.png 112272844.052.png 112272844.053.png 112272844.054.png 112272844.055.png 112272844.057.png 112272844.058.png 112272844.059.png 112272844.060.png 112272844.061.png 112272844.062.png 112272844.063.png 112272844.064.png 112272844.065.png 112272844.066.png 112272844.068.png 112272844.069.png 112272844.070.png 112272844.071.png 112272844.072.png 112272844.073.png 112272844.074.png 112272844.075.png 112272844.076.png 112272844.077.png 112272844.079.png 112272844.080.png
ZABEZPIECZENIA PPOŻ -CZYNNE
ZABEZPIECZENIA PPOŻ -CZYNNE
Systemy oddymiania - klapy dymowe
Źródło [11]
Działanie instalacji zraszającej na zbiorniku
magazynowym metanolu
Źródło [10]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
25
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
26
ZABEZPIECZENIA PPOŻ - BIERNE
ZABEZPIECZENIA PPOŻ - BIERNE
Podstawowym parametrem charakteryzującym szybkość nagrzewania
elementu konstrukcji jest jego stosunek powierzchni nagrzewanej do
masy, często charakteryzowany przez stosunek obwodu (U) do jego
pola przekroju (A) - U / A [m -1 ]:
Krzywe nagrzewania się
nieosłoniętych kształtowników
stalowych w warunkach pożaru
Źródło [4]
Źródło [1]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
27
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
28
ZABEZPIECZENIA PPOŻ - BIERNE
ZABEZPIECZENIA PPOŻ - BIERNE
FARBY PĘCZNIEJĄCE
FARBY PĘCZNIEJĄCE
Cechy:
- pod wpływem temperatury farba pęcznieje tworząc warstwę
izolacyjną chroniącą element konstrukcji przed wpływem temperatury
- zapewniają ochronę R15 - R30 (R60)
- wymagają oczyszczenia powierzchni elementu do minimum Sa2
przed aplikacją
- nakłada się 4 warstwy: podkład antykorozyjny, 2 warstwy farby
pęczniejącej i warstwę nawierzchniowa (zapewniającą szczelność
powłoki)
-mogą być nanoszone pędzlem lub natryskowo
Źródło [11]
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
29
09-01-20
Konstrukcje metalowe - Wykład 24
30
5
112272844.081.png 112272844.082.png 112272844.083.png 112272844.084.png 112272844.085.png 112272844.086.png 112272844.087.png 112272844.088.png 112272844.090.png 112272844.091.png 112272844.092.png 112272844.093.png 112272844.094.png 112272844.095.png 112272844.096.png 112272844.097.png 112272844.098.png 112272844.099.png 112272844.101.png 112272844.102.png 112272844.103.png 112272844.104.png 112272844.105.png 112272844.106.png 112272844.107.png 112272844.108.png 112272844.109.png 112272844.110.png 112272844.112.png 112272844.113.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin