Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций



Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций
Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций

 


Владельцы патента RU 2434227:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) (RU)

Изобретение относится к технике огнезащитных материалов и конструкций и предназначено для оценки эффективности огнезащиты стальных стержневых строительных конструкций. Техническим результатом изобретения является приближение испытания огнезащиты стального образца к натурным для строительных конструкций, снижение погрешности измерения температуры в контрольных точках поперечного сечения стальных конструкций, упрощение устройства опытного образца-изделия стержневой конструкции и снижение металлоемкости; повышение экономичности и технологичности его изготовления и испытания огнезащитного покрытия. Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций включает сердечник стальной двутавровый, огнезащитное покрытие и термоэлектрические преобразователи. Особенностью образца является то, что стальной сердечник выполнен малогабаритным в виде составных сочлененных деталей полок и ребра стального двутавра, оборудованного рукоятями для переноса; термоэлектрические преобразователи выполнены в виде защищенных термопар многократного использования, установлены между сочленяющимися толстолистовыми пластинами стального двутавра в контрольных, направленно перемещенных расчетных точках полок опытного образца неравномерно прогретого в условиях пожара. 16 з.п. ф-лы, 15 ил.

 

Изобретение относится к технике огнезащитных материалов и конструкций и предназначено для оценки действенности (эффективности) огнезащитных покрытий строительных конструкций.

Известны лабораторные образцы установки для определения эффективности огнезащиты стальных конструкций /Романенков И.Г. Огнезащита строительных конструкций / И.Г.Романенков, Ф.А.Левитес. - М.: Стройиздат, 1991, с.112-113/ [1].

Установка ЦНИИСК представляет собой малую огневую камеру, в верхней части который установлен обогреваемый стальной сердечник - образец-пластина. Испытуемый образец размером 200×200 мм в плане изготовлен в виде образца-пластины с нанесенными с одной стороны огнезащитным материалом. На другую сторону образца-пластины уложен теплозащитный экран. Температурный режим в нагревательной камере создают системой стержневых электрических нагревателей. Термопары, измеряющие температуру, установлены на обогреваемой и необогреваемой поверхности образца пластины.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного образца для испытания огнезащиты стальных конструкций, относится то, что при нагреве испытательного образца-пластины только с одной стороны происходит расхождение с результатами испытаний элементов стальных конструкций, обогрев сечения которых, как правило, двусторонний; выполнение произвольного теплозащитного экрана необогреваемой поверхности образца-пластины нарушает баланс образца при его нагреве; погрешность измерения температуры на поверхности образца-пластины высока (до 60°C) вследствие выполнения незащищенных электродов термопары перпендикулярно ее поверхности.

Известен лабораторный образец для оценки действенности огнезащиты стальных конструкций /а.с. 332356 SU, МПК G01N 3/08 Установка для испытания огнестойких покрытий / С.И.Таубкин, М.Н.Колганова, Г.Ф.Агеев и др., заявка от 19.03.1970; опубл. 14.03.1972. Бюл. №10/ [2].

В известной установке ВНИИПО использован принцип разъемности огневой камеры с удалением образца от источника теплового излучения. В известной установке оценивают поведение огнезащитных составов и материалов в вертикальном положении образца-пластины. Размер стального образца-пластины 140×88×1 мм. На одной стороне образца-пластины нанесена огнезащитная краска. Неокрашенной стороной образец-пластина закреплена на держатель с подогревающим устройством. Источник излучения - муфельная печь, нагретая до 950°C. К ней придвигают испытательную камеру с перемещающимся держателем на винтовом стержне.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного образца для испытания огнезащиты стальных конструкций, относится то, что односторонний нагрев образца пластины приводит к расхождениям с результатами огневых испытаний стальных конструкций, имеющих двусторонний обогрев поперечного сечения, при имитации двустороннего нагрева требуется дополнительное нагревающее устройство; электроды термопары, прикрепленные к пластине, в огневой камере открыты, и требуется дополнительная изоляция от их перегорания; изготовляемая лабораторная установка с образцом-пластиной в целом громоздка, сложена в использовании и имеет большие погрешности в измерении температуры.

Известен лабораторный образец для испытания огнезащиты стальных конструкций, включающий испытуемый стальной сердечник, выполненный сборным из двух стальных пластин, и датчики температуры, рабочие спаи контрольных термопар которых расположены внутри составного образца-пластины /пат. 2092823 RU, МПК 6 G01N 25/50 Устройство для испытаний огнезащитных покрытий / Н.А.Ильин; заявка от 18.09.95; опубл. 10.10.97. Бюл. №28/ [3].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного образца для испытания огнезащиты стальных конструкций, относится то, что испытание образца-пластины возможно только при расположении стального сердечника в горизонтальном положении; размеры образца-пластины малы по величине и не соответствуют размерам обогреваемых стальных конструкций, например колонн; усложнено определение степени нагрева обогреваемой поверхности образца-пластины; малое приближение испытаний образца-пластины к натурным стальным конструкциям; степень нагрева образца-пластины определяют в центре его, а не в контрольных (расчетных) точках поперечного сечения образца конструкции; конструкция известного устройства для испытаний огнезащитных покрытий сложна в изготовлении и малотехнологична.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по совокупности признаков является образец-изделие стержневой конструкции для испытания огнезащитных покрытий, включающий опытный образец, на который наносят огнезащитный состав, в виде отрезка стальной колонны двутаврового профиля №20 по ГОСТ 8239 или №20 Б1 по ГОСТ 26202; длина образца l=(1700±10) мм.

Подготовка к проведению испытаний включает расстановку термоэлектропреобразователей (термопар) на стальном опытном образце-изделии стержневой конструкции, размещение опытного образца-изделия (отрезка колонны) в печи; размеры печи a×b×l=1500×1500×1700 мм; объем печи W=3,825 м3.

Температура образца-изделия стержневой конструкции измеряется с помощью термопар из провода диаметром dэ≤0,75 мм. Термопары на образце-изделии установлены в количестве 3 шт. методом зачеканивания: в среднем сечении образца-изделия на стенку двутавра и на внутреннюю поверхность полок двутавра.

Испытание проводится в печи на установке для испытания образцов стержневых конструкций без статической нагрузки при четырехстороннем стандартном тепловом воздействии до достижения предельной температуры стали, равной 500°С (средняя по трем термопарам).

Для проведения испытаний изготавливаются два одинаковых образца-изделия длиной l=(1700±10) мм каждый.

При производстве огнезащитных составов используется дополнительно контрольный метод испытания; в качестве стального сердечника принята образец-пластина размером 600×600×5 мм с нанесенным на нее огнезащитным составом; испытания проводятся в печи установки для теплофизических исследований; внутренние размеры печи a1×b1×l1=1000×1000×850 мм; объем печи w=0, 85 м3 /ГОСТ Р 532 95-2009. Средства огнезащиты для стальных конструкций. Методы определения огнезащитной эффективности. - М., 2009/ [4], - принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного образца для испытания огнезащиты стальных конструкций, принятого за прототип, относится то, что для проведения испытаний требуется, как правило, два огневых устройства: во-первых, установка для испытаний образцов стержневых конструкций, и, во-вторых, установка для теплофизических исследований - контрольный метод; использование двух огневых установок неэкономично; электроды термопар, прикрепленные к стенке и полкам двутавра опытного образца стержневых конструкций, в огневой камере открыты, и требуется дополнительная изоляция от перегорания и повреждения; погрешность измерения температуры на поверхностях стенки и полок двутаврового опытного образца высока (до 60°C) вследствие установки незащищенных электродов термопар перпендикулярно поверхностям стенок и полок; значителен расход стали для изготовления двух опытных образцов длиной l=1700 мм каждый; использование открытых термопар в условиях огневых испытаний приводит к пережогу электродов и механическим повреждениям, следовательно, к частой их замене; установка на каждую последующую пару опытных образцов не менее 6 шт. новых термопар повышает расходы на приобретение термопар и трудоемкость испытаний; степень нагрева опытного образца определяется в центре пластины, а не в контрольных (расчетных) точках поперечного сечения образца конструкции; при использовании известного образца-пластины для контрольного метода испытаний огнезащитных покрытий по металлу осуществляется односторонний нагрев образца-пластины, который приводит к расхождению с результатами огневых испытаний стальных конструкций, имеющих двусторонний обогрев его деталей (полок, стенки); выполнение произвольного теплозащитного экрана на необогреваемой поверхности стального сердечника нарушает баланс образца-пластины при его нагреве; погрешность измерения температуры на поверхности образца-пластины высока (до 60°С) вследствие выполнения незащищенной термопары перпендикулярно его поверхности; установка для огневых испытаний образцов стержневых конструкций металлоемка, громоздка и сложна в ее использовании.

Сущность изобретения заключается в следующем: задача, на решение которой направлена заявленное изобретение, состоит в приближении огневых испытаний образца-изделия стержневой конструкции к натурным для строительных конструкций; в снижении погрешности измерения температуры в контрольных (расчетных) точках поперечного сечения стальных конструкций; в упрощении устройства опытного образца-изделия стержневой конструкции и снижении металлоемкости; в повышении экономичности и технологичности его изготовления и испытания средств огнезащиты.

Технический результат - приближение испытания стального образца к натурным для строительных конструкций; упрощение изготовления опытного образца-изделия вследствие применения простых по форме сборных деталей (пластин и уголков); возможность многократного использования опытного образца-изделия стержневой конструкции для повторных огневых испытаний; снижение погрешности измерений предельной температуры в контрольных, направленно перемещенных расчетных точках образца-изделия; повышение воспроизводимости огневых испытаний; более точное определение контрольных, направленно перемещенных расчетных точек сечения опытного образца-изделия для измерения предельной температуры нагрева металла неравномерно - прогреваемой стальной конструкции; исключение пережогов тонких электродов термопар вследствие их размещения внутри полок и ребра составного двутаврового сечения опытного образца-изделия; обеспечение защиты тонких электродов термопар от механических повреждений и обрывов; снижение металлоемкости при изготовлении опытного образца-изделия и затрат на проведение огневых испытаний; использование более простой огневой установки, например установки для теплофизических испытаний; упрощение установления опытного образца-изделия в пространство нагревательной печи.

Указанный технический результат при использовании изобретения достигается тем, что в известном опытном образце для испытания огнезащиты стальных конструкций, включающем сердечник стальной двутавровый, огнезащитное покрытие и термоэлектрические преобразователи, особенностью является то, что стальной сердечник выполнен малогабаритным в виде составных сочлененных деталей полок и ребра стального двутавра из двух соприкасающихся толстолистовых пластин и оборудован рукоятями для переноса; термоэлектрические преобразователи, выполненные в виде защищенных термопар многократного использования, установлены между соприкасающимися толстолистовыми пластинами стального двутавра в контрольных, направленно перемещенных расчетных точках полок образца-изделия стержневой конструкции.

Длина образца-изделия стержневой конструкции принята равной l=850 мм.

Сердечник образца-изделия стержневой конструкции выполнен в виде стального двутавра №20 размером b×h×s=105×200×10 мм с составным ребром из двух толстолистовых пластин δ1=4÷10 мм и составными полками из двух толстолистовых пластин s1=4÷10 мм, сопряженных с наружными поверхностями полок спаренных отрезков стальных уголков размерами b×h×δ=50×50×5 мм каждый.

Сердечник образца-изделия стержневой конструкции выполнен в виде стального двутавра с составным ребром из стального швеллера №20 размером b×h×s=76×200×5,2 мм, примыкающих к нему двух стальных уголков размером b×h×δ=75×50×8 мм и толстолистовой пластины δ1=4÷10 мм, а составные полки стального двутавра выполнены из толстолистовых пластин толщиной s1=4÷10 мм каждая, сопряженных с полками стального швеллера и стальных уголков, при этом ширина полки стального уголка принята равной ширине полки стального швеллера b1=76 мм.

Сердечник образца-изделия стержневой конструкции выполнен в виде составного стального двутавра с составными полками и ребром, которые включают два спаренных, соприкасающихся по стенкам стальных швеллера №20 размером h×b×δ×s=76×200×5,2×9 мм и две толстолистовые пластины-накладки толщиной s1=4÷10 мм каждая, сопряженные с наружными сторонами полок стальных швеллеров, при этом ширина каждой толстолистовой пластины полки стального двутавра равна удвоенной ширине полки стального швеллера, то есть b=2·76=152 мм.

Сердечник образца-изделия стержневой конструкции выполнен в виде отрезка колонного стального двутавра №20 К1, размером b×h×s=200×200×6,5 мм, который оборудован толстолистовыми пластинами для обеих полок толщиной s1=4÷10 мм каждая.

Составные детали образца-изделия стержневой конструкции сопряжены между собой стяжными болтами или винтами диаметром резьбы 8÷10 мм, длиной 14÷20 мм, с уменьшенной потайной головкой, которые оборудованы колпачковыми гайками.

Образец-изделие стержневой конструкции оборудован рукоятями в виде установочных винтов длиной 60÷80 мм с плоским концом и крепежной резьбой и колпачковыми гайками.

Термопары многократного использования расположены внутри образца-изделия стержневой конструкции, между составными сочлененными деталями полок и ребра стального двутавра.

Рабочие спаи термопар расположены в контрольных точках M(x, y) неравномерно прогретых полок стального двутавра с глубиной их заложения по оси ординат y=s/5; по оси абсцисс x, начиная от конца полки стального двутавра, вычисляют по уравнению (1):

где a - глубина заложения контрольной точки M по оси абсцисс, мм;

δo - толщина огнезащитного покрытия, мм;

b - ширина полки стального двутавра, мм;

m - показатель степени, вычисленный по формуле (2):

B - ширина полки стального двутавра с учетом огнезащитного покрытия, мм.

Термопары в полках образца-изделия стержневой конструкции расположены, занимая центральное положение, в прямоугольных горизонтальных пазах, вырезанных на поверхности толстолистовых пластин, сопряженных со стальными уголками.

Термопары в ребре образца-изделия стержневой конструкции расположены, занимая центральное положение, в прямоугольном вертикальном пазу, вырезанном на внутренней стороне толстолистовой пластины-накладки ребра стального двутавра.

Вертикальный паз для термопар, расположенных в полках, образован конструктивно в местах соединения стальных уголков - деталей полок - и толстолистовой пластины сердечника ребра составного стального двутавра.

Термопары установлены в количестве (5÷6) штук: (1÷2) шт. в среднем сечении внутри на стенку составного стального двутавра и по 2 шт. в контрольных точках M(x,y) на внутренние поверхности каждой полки стального двутавра по диагонали на расстоянии (200±15) мм от центра толстолистовой пластины полки.

Заделка рабочего спая термопары со стороны обогреваемой поверхности образца-изделия стержневой конструкции произведена путем припайки рабочего спая термопары в конце паза ⌀2÷5 мм, глубиной 3÷9 мм, который высверлен в наложенной толстолистовой пластине толщиной s=4÷10 мм.

Заделка рабочего спая термопары со стороны обогреваемой поверхности образца-изделия стержневой конструкции произведена путем припайки термопары заподлицо в высверленном насквозь отверстии ⌀2÷5 мм, в наложенной толстолистовой пластине.

Заделка рабочего спая термопары со стороны обогреваемой поверхности образца-изделия стержневой конструкции произведена путем припаянного к рабочему спаю наконечника-диска.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и техническим результатом изобретения заключена в следующем.

Проектирование и изготовление опытного образца-изделия стержневой конструкции при использовании составных толстолистовых пластин и стальных уголков различной толщины (в пределах 3÷16 мм) позволяет конструировать любые размеры поперечного сечения стальных конструкций в соответствии с действующим сортаментом металлопроката; упрощение деталей двутавровой конструкции опытного образца-изделия стержневой конструкции вследствие применения сочленения пластин из толстолистовой стали и уголков стальных прокатных профилей; сокращение расхода стали на изготовление опытного образца-изделия стержневой конструкции по причине применения стального проката длиной, уменьшенной в 2 раза, так при использовании стального двутавра с параллельными гранями полок №20 Б1 масса стали образца M1=g·L1=22,4·1,7=38 кг, масса стали предлагаемого образца-изделия стержневой конструкции M2=g·L2=22,4·0,85=19 кг; возможно многократное использование образца-изделия стержневой конструкции для последующих огневых испытаний новых огнезащитных покрытий по металлу вследствие использования постоянных термопар, проведенных между составными толстолистовыми пластинами опытного образца-изделия стержневой конструкции (обеспечивается защита тонких электродов термопар от механических повреждений и пережогов); оценка с меньшей погрешностью предельной температуры нагрева стального стержня опытного образца по причине назначения контрольных, направленно перемещенных расчетных точек в неравномерно прогретой строительной конструкции.

В целом предложенный образец компактен, прост в изготовлении и работе, дает достоверные результаты при оценке действенности огнезащитных средств для стальных конструкций.

На фиг.1-3 изображены разрез А-А (фиг.1), разрез Б-Б (фиг.2) и план - поперечное сечение В-В (фиг.3) образца-изделия стержневой конструкции (исполнение I):

1 - стальной уголок;

2 - толстолистовая пластина полки стального двутавра;

3 - толстолистовая пластина сердечника ребра стального двутавра;

4 - толстолистовая пластина-накладка ребра стального двутавра;

5 - стяжные болты пластин ребра, полок и уголков;

6 - огнезащитное покрытие;

7 - паз горизонтальный (прорезанный для электродов термопар на внутренней поверхности толстолистовой пластины полки стального двутавра, сочлененной со стальными уголками);

8 - термопары внутри полок стального двутавра;

9 - рукояти;

10 - термопара внутри ребра стального двутавра.

На фиг.4 изображены сердечник образца-изделия стержневой конструкции и схема расстановки термопар (названия позиций 1÷10 см. в описании к фиг.3):

11 - паз вертикальный толстолистовой пластины-накладки ребра стального двутавра;

12 - паз вертикальный составной полки стального двутавра;

13 - замазка для электродов термопар в пазах;

m.I; m.II; m.III; m.IV и m.V - номера термопар.

На фиг.5÷7 изображены виды заделки рабочих спаев термопар со стороны обогреваемой поверхности образца-изделия стержневой конструкции: припайка рабочего спая термопары в конце паза ⌀2÷5 мм, глубиной 3÷9 мм, который высверливается в толстолистовой пластине-накладке δ=4÷10 мм (фиг.5); припайка термопары заподлицо в высверленном насквозь отверстии ⌀2÷5 мм в толстолистовой пластине-накладке, припой серебряный ПСр-45 (фиг.6); припайка к рабочему спаю термопары наконечника-диска (фиг.7):

14 - припаянная термопара в пазу толстолистовой пластины;

15 - изолированные термоэлектроды;

16 - рабочий спай термопары;

17 - припой серебряный ПСр-45;

18 - керамическая соломка;

19 - наконечник-диск.

На фиг.8 изображен сердечник образца-изделия стержневой конструкции в виде стального двутавра с составным ребром из стального швеллера №20, примыкающих к нему двух стальных уголков 1 размером 75×50×8 мм и накладываемой толстолистовой пластины толщиной δ1=4÷10 мм; составные полки стального двутавра выполнены из толстолистовых пластин толщиной s1=4÷10 мм каждая, которые сопряжены с полками стального швеллера 20 и стальных уголков 1 (исполнение 2):

20 - стальной швеллер №20 (название позиций 1, 2, 8 и 10 см. в описании к фиг.1÷3).

На фиг.9 изображен сердечник образца-изделия стержневой конструкции в виде составного стального двутавра с составными полками и ребром, которые включают два сочлененных, соприкасающихся по стенкам стальных швеллера №20 и две толстолистовые пластины полки стального двутавра 2 толщиной s1=4÷10 мм каждая, сопряженные с наружными сторонами полок стальных швеллеров 20 (исполнение 3; название позиций 2, 8, 10, 20 см. в описании к фиг.1-3 и 8).

На фиг.10 изображен сердечник образца-изделия стержневой конструкции в виде отрезка колонного стального двутавра №20 К1, оборудованного толстолистовыми пластинами полки стального двутавра 2 для обеих полок толщиной s1=4÷10 мм каждая (исполнение 4):

2 - толстолистовая пластина полки стального двутавра;

8 - термопары внутри полок стального двутавра;

21- двутавр стальной колонный №20 К1 с параллельными гранями полок.

На фиг.11÷12 изображены детали составного ребра стального двутавра: толстолистовая пластина сердечника ребра стального двутавра 3 (фиг.11) и толстолистовая пластина-накладка ребра стального двутавра 4 (фиг.12):

10 - термопара внутри ребра стального двутавра.

На фиг.13÷14 изображены детали составных полок стального двутавра: толстолистовая пластина полки стального двутавра 2 для нижней полки (фиг.13) и толстолистовая пластина полки стального двутавра 2а для верхней полки (фиг.14).

На фиг.15 изображена деталь составной полки стального двутавра в виде стального уголка 1.

Сведения, подтверждающие возможность применения изобретения с получением указанного выше технического результата.

Выполнен проект образца-изделия стержневой конструкции для испытания огнезащиты стальных конструкций (СГАСУ г.Самара; МЧС СЭУ ФПС ИПЛ С/о, 2009 г.). Высота стального образца-изделия принята l=850 мм. Сердечник образца-изделия выполнен в виде стального двутавра №20. Размеры поперечного сечения h×b×δ×s=200×105×10×10 мм. Составное ребро стального двутавра представлено в виде двух сочлененных толстолистовых пластин толщиной δ1=5 мм каждая. Размеры толстолистовой пластины сердечника ребра стального двутавра 3, закрепленной в стальных уголках - 1, l1×b1×s1=850×105×5 мм. Поперечное сечение стального уголка размером h×b×δ×s=50×50×5×5 мм; (Аs,y=4,8 см2).

Площадь металла поперечного сечения образца-изделия As=49,7 см2.

Приведенная толщина металла образца-изделия стержневой конструкции в условиях четырехстороннего стандартного огневого воздействия при периметре обогрева поперечного сечения

- вычислена по формуле (4):

Термопары расположены внутри сечения образца-изделия стержневой конструкции между сочлененными деталями полок и ребра составного стального двутавра.

При толщине огнезащитного покрытия δo=8 мм, ширине полки стального двутавра b=105 мм получаем для огнезащищенного образца ширину B=b+2·δo=105+2·8=121 мм; показатель степени вычислен по формуле (2): m=0,5·(b/B)0,25=0,5·(105/121)0,25=0,483;

абсциссы контрольных точек M(x,y) для установления рабочего спая термопары в полке стального двутавра вычислены по формуле (1):

x=a=(δo·b/2)m=(8·105/2)0,483=25,8 мм ≈26 мм.

Рукоять 9 образца-изделия стержневой конструкции представлена в виде винта ⌀12 мм, длиной l=60 мм с нанесенной на одном конце винта резьбой ⌀8 мм, оборудованного колпачковой гайкой.

Проведенные предварительные испытания показали надежность использования изобретения для оценки эффективности огнезащитных покрытий стальных стержневых конструкций: прогонов, балок и колонн.

Источники информации

1. Романенков И.Г. Огнезащита строительных конструкций / И.Г.Романенков, Ф.А.Левитес. - М.: Стройиздат, 1991, с.112-113.

2. А.с 332356 SU, МПК G01N 3/08 Установка для испытания огнестойких покрытий / С.И.Таубкин, М.Н.Колганова, Г.Ф.Агеев и др., заявка от 19.03.1970; опубл. 14.03.1972. Бюл. №10.

3. Пат. 2092821 RU, МПК 6 G01N 25/50 Устройство для испытаний огнезащитных покрытий / Н.А.Ильин; заявка от 18.09.95; опубл. 10.10.97. Бюл. №28.

4. ГОСТ Р 53295-2009. Средства огнезащиты для стальных конструкций. Методы определения огнезащитной эффективности. - М.: Стандартинформ, 2009. - 8 с.

1. Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций, включающий сердечник стальной двутавровый, огнезащитное покрытие и термоэлектрические преобразователи, отличающийся тем, что стальной сердечник выполнен малогабаритным в виде составных сочлененных деталей полок и ребра стального двутавра из двух соприкасающихся толстолистовых пластин и оборудован рукоятями для переноса; термоэлектрические преобразователи, выполненные в виде защищенных термопар многократного использования, установлены между соприкасающимися толстолистовыми пластинами стального двутавра в контрольных, направленно перемещенных расчетных точках полок образца-изделия стержневой конструкции.

2. Образец по п.1, отличающийся тем, что длина образца-изделия стержневой конструкции принята равной l=850 мм.

3. Образец по п.1, отличающийся тем, что сердечник образца-изделия стержневой конструкции выполнен в виде стального двутавра №20 размером b×h×s=105×200×10 мм с составным ребром из двух толстолистовых пластин δ1=4÷10 мм и составными полками из двух толстолистовых пластин s1=4÷10 мм, сопряженных с наружными поверхностями полок спаренных отрезков стальных уголков размерами b×h×δ=50×50×5 мм каждый.

4. Образец по п.1, отличающийся тем, что сердечник образца-изделия стержневой конструкции выполнен в виде стального двутавра с составным ребром из стального швеллера №20 размером b×h×s=76×200×5,2 мм, примыкающих к нему двух стальных уголков размером b×h×δ=75×50×8 мм и толстолистовой пластины δ1=4÷10 мм, а составные полки стального двутавра выполнены из толстолистовых пластин толщиной s1=4÷10 мм каждая, сопряженных с полками стального швеллера и стальных уголков, при этом ширина полки стального уголка принята равной ширине полки стального швеллера b1=76 мм.

5. Образец по п.1, отличающийся тем, что сердечник образца-изделия стержневой конструкции выполнен в виде составного стального двутавра с составными полками и ребром, которые включают два спаренных, соприкасающихся по стенкам, стальных швеллера №20 размером h×b×δ×s=76×200×5,2×9 мм и две толстолистовые пластины-накладки толщиной s1=4÷10 мм каждая, сопряженные с наружными сторонами полок стальных швеллеров, при этом ширина каждой толстолистовой пластины полки стального двутавра равна удвоенной ширине полки стального швеллера, то есть b=2·76=152 мм.

6. Образец по п.1, отличающийся тем, что сердечник образца-изделия стержневой конструкции выполнен в виде отрезка колонного стального двутавра №20 К1, размером b×h×s=200×200×6,5 мм, который оборудован толстолистовыми пластинами для обеих полок толщиной s1=4÷10 мм каждая.

7. Образец по п.1, отличающийся тем, что составные детали образца-изделия стержневой конструкции сопряжены между собою стяжными болтами или винтами диаметром резьбы 8÷10 мм, длиной 14÷20 мм, с уменьшенной потайной головкой, которые оборудованы колпачковыми гайками.

8. Образец по п.1, отличающийся тем, что образец-изделие стержневой конструкции оборудован рукоятями, в виде установочных винтов длиной 60÷80 мм с плоским концом и крепежной резьбой и колпачковыми гайками.

9. Образец по п.1, отличающийся тем, что термопары многократного использования расположены внутри образца-изделия стержневой конструкции, между составными сочлененными деталями полок и ребра стального двутавра.

10. Образец по п.1, отличающийся тем, что рабочие спаи термопар расположены в контрольных точках М(х,y) неравномерно прогретых полок стального двутавра с глубиной их заложения по оси ординат y=s/5; по оси абсцисс х, - начиная от конца полки стального двутавра, - вычисляют по уравнению (1):
х=а=(δo·b/2)m,
где а - глубина заложения контрольной точки М по оси абсцисс, мм;
δo - толщина огнезащитного покрытия, мм;
b - ширина полки стального двутавра, мм;
m - показатель степени, вычисленный по формуле (2):
m=0,5·(b/B)0,25;
В - ширина полки стального двутавра с учетом огнезащитного покрытия, мм.

11. Образец по п.1, отличающийся тем, что термопары в полках образца-изделия стержневой конструкции расположены, занимая центральное положение, в прямоугольных горизонтальных пазах, вырезанных на поверхности толстолистовых пластин, сопряженных со стальными уголками.

12. Образец по пп.1 и 5, отличающийся тем, что термопары в ребре образца-изделия стержневой конструкции расположены, занимая центральное положение, в прямоугольном вертикальном пазу, вырезанном на внутренней стороне толстолистовой пластины-накладки ребра стального двутавра.

13. Образец по п.1, отличающийся тем, что вертикальный паз для термопар, расположенных в полках, образован конструктивно в местах соединения стальных уголков-деталей полок и толстолистовой пластины сердечника ребра составного стального двутавра.

14. Образец по п.1, отличающийся тем, что термопары установлены в количестве (5÷6) штук: (1÷2) шт. в среднем сечении внутри на стенку составного стального двутавра и по 2 шт. в контрольных точках M(x,y) на внутренние поверхности каждой полки стального двутавра по диагонали на расстоянии (200±15) мм от центра толстолистовой пластины полки.

15. Образец по п.1, отличающийся тем, что заделка рабочего спая термопары со стороны обогреваемой поверхности образца-изделия стержневой конструкции произведена путем припайки рабочего спая термопары в конце паза ⌀2÷5 мм, глубиной 3÷9 мм, который высверлен в наложенной толстолистовой пластине толщиной s=4÷10 мм.

16. Образец по п.1, отличающийся тем, что заделка рабочего спая термопары со стороны обогреваемой поверхности образца-изделия стержневой конструкции произведена путем припайки термопары заподлицо в высверленном насквозь отверстии ⌀2÷5 мм, в наложенной толстолистовой пластине.

17. Образец по п.1, отличающийся тем, что заделка рабочего спая термопары со стороны обогреваемой поверхности образца-изделия стержневой конструкции произведена путем припаянного к рабочему спаю наконечника-диска.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике экспериментального исследования строительных материалов на горючесть и классификацию их по группам горючести. .

Изобретение относится к области огневых испытаний горючих строительных материалов на воспламеняемость, а более конкретно - для определения оптимального времени или предела воспламенения конструкционных и изоляционных материалов (например, древесины, пластмасс и т.п.), для последующей классификации их по группам горючести.

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий. .

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий. .

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий. .

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий. .

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий. .

Изобретение относится к методам исследования характеристик воспламенения веществ и материалов. .

Изобретение относится к области исследования и анализа материалов, преимущественно взрывчатых материалов (ВМ), на чувствительность к воспламенительному импульсу, представляющему собой искровой разряд, и может быть использовано для классификационной оценки степени опасности при изготовлении, хранении, транспортировании и проведении технологических операций с ВМ.

Изобретение относится к способу изготовления образца для испытания огнезащитных покрытий и предназначено для оценки эффективности огнезащитных покрытий строительных конструкций

Изобретение относится к экспериментальному оборудованию лабораторий, занимающихся разработкой средств и способов пожаротушения

Изобретение относится к технике проведения экспериментального исследования пожарной опасности строительных материалов

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий

Изобретение относится к области исследования параметров горения твердых веществ и может быть использовано для определения массовой скорости выгорания древесины строительных конструкций в условиях затрудненного газообмена при локальном пожаре в здании. Заявленный способ предполагает выявление массовой скорости выгорания древесины при испытании деревянной конструкции здания без огневого воздействия неразрушающими методами по комплексу ее единичных показателей качества в условиях затрудненного газообмена. Для этого определяют положение деревянных конструкций в пространстве здания, геометрические размеры деревянных конструкций, условия обогрева расчетных сечений деревянных конструкций в условиях пожара, предельную толщину слоя обугливания, плотность, прочность и влажность древесины в естественном состоянии. Искомую величину скорости выгорания древесины определяют в условиях затрудненного газообмена в зависимости от показателя проемности ячейки пустотного перекрытия. Технический результат - повышение достоверности контроля качества строительной древесины, деревянных конструкций. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для проведения экспериментов по воспламенению. В устройстве для экспериментов по воспламенению для получения положений горения, образованного внутри трубки (1), можно регулировать градиент температуры в продольном направлении, приложенный к трубке, посредством включения в него устройства для подачи терморегулирующей текучей среды (2). Терморегулирующая текучая среда протекает вокруг испытательной трубки. Технический результат - повышение точности измерения температуры воспламенения. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области исследования характеристик высокоэнергетических материалов (ВЭМ) и может быть использовано для определения времени задержки зажигания ВЭМ лучистым тепловым потоком. Способ заключается в непосредственном измерении времени задержки зажигания ВЭМ, на поверхность которого подается лучистый тепловой поток через собирающую линзу, перемещающуюся с заданной скоростью относительно образца в процессе измерения. Зависимость теплового потока от времени рассчитывается по алгебраическим формулам для заданных геометрических параметров оптической системы. Технический результат - повышение точности определения времени задержки зажигания при воздействии на образец ВЭМ динамического теплового потока с возрастающей или убывающей интенсивностью. 5 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для проведения исследований пожарной опасности образцов строительных, отделочных, облицовочных и других конструкций и материалов. Установка позволяет испытывать образцы материалов на горючесть при установке их в различных положениях над горелкой - в вертикальном, горизонтальном, наклонном. Для обеспечения такой возможности рамка с испытуемым образцом фиксируется в держателе, который закрепляется на стойке внутри рабочей камеры, в которой размещается газовая горелка. Держатель представляет собой шарнирный многозвенник, установленный одним из своих конечных звеньев на вертикальной стойке. Обеспечена возможность регулировки положения держателя по высоте стойки и вокруг ее оси. Рамка для образца закреплена на другом конечном звене многозвенника. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов испытаний. 9 ил.

Группа изобретений относится к оборудованию для испытаний пиротехнических изделий (ПИ). Способ определения характеристик самопроизвольного срабатывания ПИ включает тепловое воздействие на корпус ПМ с заданным темпом нагрева до момента его самопроизвольного срабатывания и фиксацию температуры корпуса ПИ, при которой произошло самопроизвольное срабатывание. Повторяют эту операцию поочередно с другими аналогичными ПИ с заданным шагом по темпу нагрева до получения зависимости температуры самопроизвольного срабатывания от времени нагрева корпуса, по которой определяют время самопроизвольного срабатывания ПИ при его аварийном спуске с использованием расчетного темпа нагрева корпуса ПИ. Устройство содержит нагреватель с рабочей камерой, средство измерения температуры, установленное на корпусе ПИ и подключенное к регистратору температуры, источник питания регулируемой мощности, подключенный к нагревателю, который выполнен в виде теплового излучателя и размещен по внешнему контуру рабочей камеры. Рабочая камера выполнена из прозрачного электроизолирующего материала и вместе с нагревателем помещена в изолирующий кожух. Обеспечивается возможность определения времени самопроизвольного срабатывания ПИ в зависимости от темпа нагрева корпуса ПИ. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх