Способ оценки огнестойкости железобетонной фермы здания

Авторы патента:

Ильин Николай Алексеевич (RU)

Панфилов Денис Александрович (RU)

G01N25/50 - путем определения температуры воспламенения; путем определения взрывчатых свойств

Владельцы патента RU 2604820:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений, в частности оно может быть использовано для классификации железобетонных ферм зданий по показателям сопротивления их воздействию пожара. Сущность изобретения: испытание растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы здания без разрушения по комплексу единичных показателей качества. Для этого назначают комплекс единичных показателей качества растянутых и сжатых элементов; определяют величину испытательной нагрузки и интенсивность силовых напряжений в рабочей арматуре. Предел огнестойкости растянутых и сжатых элементов определяют из соответствующих аналитических уравнений. Описание процесса сопротивления нагруженных элементов железобетонной фермы тепловому воздействию стандартного пожара представляют математическими зависимостями, которые учитывает интегральные теплотехнические и конструктивные параметры, а также особенности армирования растянутых и сжатых элементов. Технический результат заключается в повышении достоверности неразрушающих испытаний, расширении диапазона применения способа, приближении условий испытаний к реальным. 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений (далее по тексту - зданий). В частности, оно может быть использовано для классификации железобетонных ферм зданий по показателям сопротивления их воздействия пожара. Это дает возможность обоснованного использования железобетонных ферм с фактическим пределом огнестойкости в зданиях различных классов пожароопасности.

Необходимость определения показателей огнестойкости железобетонных ферм возникает при реконструкции здания, усилении его частей и элементов, приведении огнестойкости здания в состояние с требованиями современных строительных норм, при проведении экспертизы и восстановлении железобетонных ферм после пожара.

Известен способ оценки огнестойкости железобетонной фермы здания по результатам изучения последствий натурного пожара. Этот способ включает определение положения фермы в здании, оценку состояния железобетонной фермы путем осмотра и измерения, изготовление контрольных образцов бетона и арматуры, определение времени наступления предельного состояния по потере несущей способности элемента конструкции, то есть обрушению в условиях действия внешней нагрузки и теплового воздействия натурного пожара; / Ильин Н.А. Техническая экспертиза зданий, поврежденных пожаром. - М.: Стройиздат, 1983, 200 с. (см. с. 11-20) / [1].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе пределы огнестойкости определяют приближенно по результатам исследования последствий прошедшего пожара. Детальное исследование предопределяет длительную работу эксперта. При этом невозможно оценить огнестойкость натурных элементов железобетонной фермы, имеющих другие размеры и другую внешнюю нагрузку. Затруднительно сопоставление полученных результатов со стандартными огневыми испытаниями аналогичных железобетонных ферм. Следовательно, этот способ дорог, трудоемок и опасен для испытателей, имеет малую технологическую возможность к повторным испытаниям на огнестойкость.

Известен способ оценки огнестойкости железобетонной фермы здания по результатам натурного огневого испытания фрагмента здания, в котором производят осмотр конструкций, определяют влажность бетона, назначают статическую нагрузку на конструкцию соответственно реальным условиям эксплуатации здания, определяют факторы, влияющие на огнестойкость испытываемой фермы, и величину ее предела огнестойкости / ГОСТ Р 53309-2009. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования. (С. 6-12) / [2].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе велики экономические затраты на проведение огневых испытаний, наблюдения за состоянием конструкций в условиях экспериментального пожара затруднено и небезопасно, вследствие различий температурного режима опытного и стандартного пожаров затруднена оценка истинных значений пределов огнестойкости конструкций, причины разрушения элементов многообразия одновременно действующих факторов пожара. Предельное состояние по огнестойкости испытуемой фермы может быть не достигнуто из-за более раннего разрушения сжатых стен фрагмента / Огнестойкость зданий / В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, B.C. Федоренко, А.И. Яковлев. - М.: Стройиздат, 1970, С. 112; 252-256 / [3].

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ оценки огнестойкости элементов железобетонных конструкций здания путем испытания, включающего проведения технического осмотра, установление вида бетона и арматуры элементов фермы, выявление условия их крепления, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности элементов конструкции под испытательной нагрузкой на огнестойкость. / Пат. 2282848, МПК-7, G01N 25/50. Способ определения огнестойкости растянутых элементов железобетонных конструкций здания / Ильин Н.А., Сургачев А.А., Тюрников В.В., Эсмонт С.В.; заяв. СГАСУ: 06.09.04; опубл. 28.08.06. Бюл. №24 / [4] - принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе испытания проводят на образце элемента конструкции, на который воздействуют только усилия растяжения. Вследствие этого оценка огнестойкости сжатых элементов железобетонной фермы не может быть определена. При назначении комплекса единичных показателей качества и интегральных параметров огнестойкости железобетонной конструкции не включены показатели, характерные для сжатых элементов фермы. Использование номограммы известного способа дает неточную оценку пределов огнестойкости растянутых элементов железобетонной фермы.

Сущность изобретения состоит в повышении пожарной безопасности здания, в частности в установлении достоверных показателей длительности сопротивления растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы в условиях пожара для использования их при проектировании, строительстве или эксплуатации зданий; в использовании неразрушающих методов испытаний железобетонной фермы на огнестойкость, сокращающих время их проведения.

Технический результат - расширение диапазона показателей для оценки огнестойкости железобетонных конструкций, включающих также другой вид напряженного состояния (сжатие) элементов железобетонной фермы здания, получаемых при проведении испытаний на огнестойкость; приближение условий испытаний растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы к реальным условиям их эксплуатации; повышение точности результатов испытаний при использовании статистического метода оценки единичных показателей качества растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы; определение комплекса основных параметров, влияющих на огнестойкость элементов железобетонной фермы; вычисление интегральных параметров теплофизических и конструктивных характеристик растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы; составление математических моделей (описаний) процесса сопротивления растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы стандартному огневому испытанию; сокращение временного проведения испытаний на огнестойкость железобетонной фермы здания.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе оценки огнестойкости железобетонной фермы здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, инструментальное измерение геометрических размеров элементов фермы и их опасных сечений, определение количества и диаметров рабочих стержней арматуры, их взаимного расположения и толщины защитного слоя бетона, выявление формы элементов фермы, схем обогрева их опасных сечений при пожаре и условий нагревания рабочей арматуры, установление глубины залегания стержней рабочей арматуры и степени ее огнезащиты, определение показателей плотности бетона и его влажности в естественном состоянии, величины термодиффузии бетона, характеристики рабочей арматуры сопротивлению на растяжение, определение величины испытательной нагрузки на элементы фермы и интенсивности силовых напряжений в опасном сечении, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности элементов под испытательной нагрузкой на огнестойкость, согласно изобретению оценку фактической огнестойкости элементов железобетонной фермы здания проводят без натурного огневого воздействия неразрушающими методами испытаний, дополнительно оценивая при этом также и сжатые элементы железобетонной фермы здания; технический осмотр дополняют определением группы однотипных растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы, назначают комплекс единичных показателей качества растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы, находят глубину залегания, условия нагрева и степень огнезащиты бетоном рабочей арматуры растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы, вычисляют интегральные теплотехнические и конструктивные параметры и, используя их, определяют величину фактического предела огнестойкости элемента железобетонной фермы по длительности их сопротивления термосиловому воздействию до потери несущей способности менее огнестойкого элемента железобетонной фермы; длительность сопротивления от начала стандартного огневого воздействия до потери несущей способности растянутых элементов железобетонной фермы F_ur, мин, определяют, используя аналитическое уравнение (1):

где J_σs - интенсивность силовых напряжений в продольной рабочей арматуре в опасном сечении растянутого элемента фермы (0,1÷1,0); C - степень огнезащиты рабочей арматуры бетона, см; К - интегральный показатель безопасности растянутого элемента; n - эмпирический показатель изменения свойства арматурной стали в условиях пожара; t_cr - критическая температура для арматурной стали, °C;

интенсивность силовых напряжений в продольной рабочей арматуре растянутого элемента железобетонной фермы от испытательной нагрузки на огнестойкость определяют из уравнения (2):

где A_s и A_{s, mp} - соответственно площади арматуры, фактически установленной в опасном сечении элемента и требуемой по расчету на прочность, мм²; R_s и R_su - расчетное и предельное сопротивление арматуры растяжению, МПа; (R_su=R_sn/0,9); N и N_g - расчетная и продольная сила и усилие от испытательной нагрузки на огнестойкость, кН;

усилие от испытательной нагрузки на огнестойкость в растянутом элементе железобетонной фермы определяют из выражения (3)

где N_дл - длительная часть расчетной нагрузки, кН; - коэффициент надежности по нагрузке;

степень огнезащиты бетоном продольной рабочей арматуры растянутого элемента железобетонной фермы определяют из степенного уравнения (4):

где m₀ - показатель условий нагрева арматуры в опасном сечении элементов фермы (0,25-1,0); a _min - минимальная глубина залегания арматуры, мм; D_вm - показатель термодиффузии бетона, мм²/мин.

При несимметричном расположении арматурных стержней относительно биссектрисы угла прямоугольного поперечного сечения элемента железобетонной фермы показатель условий нагрева арматуры (m₀) при двухстороннем обогреве (при a _x≤a _y) определяют из показательной функции (5):

где a _x и a _y - соответственно глубины залегания арматурных стержней от обогреваемых граней элемента по осям координат поперечного сечения, мм (при a _x>a _y - в показателе функции (5) принимают обратное соотношение величины осевых расстояний, то есть a _y/a _x).

Глубина залегания стержней рабочей арматуры по осям координат (осевые расстояния a _{x, y}) определяют из уравнения (6):

где a _{x, y} - толщины защитных слоев арматуры соответственно по осям x или y, мм; d_s - номинальный диаметр продольных арматурных стержней, мм.

Величину показателя термодиффузии бетона D_вm, мм²/мин, при температуре 450°C определяют из аналитического уравнения (7):

где λ₀ и C₀ - показатели теплопроводности бетона, Вт/(м·°C), и удельной теплоемкости, кДж/(кг·°C), при нормальной температуре (20±5°C); b и d - термические коэффициенты теплопроводности и теплоемкости бетона;

p_c и ω - плотность бетона в сухом состоянии, кг/м³, и его влажность, % по массе.

Интегральный показатель безопасности растянутого элемента фермы определяют из уравнения (8):

где γ_n - коэффициент надежности фермы по назначению здания; m_об - показатель условий обогрева периметра сечения элемента фермы; k_сn - показатель сплошности сечения элемента фермы; k_ф - показатель номинального диаметра рабочей арматуры.

За единичные показатели качества растянутого элемента железобетонной фермы, влияющие на предел огнестойкости растянутого элемента, принимают геометрические размеры опасного сечения; глубину залегания, класс по прочности, номинальный диаметр, степень напряжения и предел текучести рабочей арматуры; влажность и плотность бетона, толщину защитного слоя и показатель термодиффузии бетона.

Длительность сопротивления сжатых элементов железобетонной фермы F_ur, мин, от начала стандартного огневого воздействия до потери несущей способности определяют, используя аналитическое выражение (9):

где B - наименьший размер прямоугольного поперечного сечения сжатого элемента фермы, мм; J_σо - интенсивность силовых напряжений в опасном сечении сжатого элемента фермы (0-1); α_µз - степень армирования железобетонного элемента фермы; К₁ - интегральный показатель безопасности сжатого элемента; D_вm - показатель термодиффузии бетона, мм²/мин; R_вn - нормативная прочность бетона сопротивлению на осевое сжатие, МПа;

интенсивность силовых напряжений в опасном сечении сжатого элемента фермы (J_σо) от испытательной нагрузки на огнестойкость определяют из условия (10):

где k₃ - коэффициент условий закрепления сжатого элемента фермы (0,8-0,9); N_ρо - испытательная нагрузка при определении огнестойкости сжатого элемента фермы, кН; N_un - разрушающая сжатый элемент продольная сила до начала огневого испытания, кН;

степень армирования сжатого железобетонного элемента фермы (α_µs) вычисляют из выражения (11):

где A_s и A - соответственно площади рабочей арматуры и всего бетона в поперечном сечении элемента фермы, мм²; R_sc и R_вn - соответственно расчетное сопротивление арматуры сжатию и нормативное сопротивление бетона осевому сжатию, МПа;

интегральный показатель безопасности сжатого элемента фермы (К₁) определяют, используя алгебраическое уравнение (12):

где γ_n - коэффициент надежности фермы по назначению здания; m_об - показатель условий обогрева периметра поперечного сечения сжатого элемента фермы; k_сn - показатель сплошности поперечного сечения элемента фермы; k_a - показатель глубины залегания рабочей арматуры; φ - коэффициент продольного изгиба сжатого элемента фермы.

За единичные показатели качества сжатого элемента железобетонной фермы, влияющие на предел огнестойкости сжатого элемента, принимают геометрические размеры опасного сечения, глубину залегания; класс по прочности, номинальный диаметр, сопротивление арматуры сжатию; интенсивность силовых напряжений в сечении сжатого элемента; степень армирования бетона; прочность бетона на осевое сжатие, гибкость сжатого элемента, класс по прочности, влажность и плотность бетона; толщину защитного слоя и показатель термодиффузии бетона.

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

Устранение огневых испытаний элементов железобетонной фермы существующего здания и замена их на неразрушающие испытания снижают трудоемкость оценки их огнестойкости, расширяют диапазон применения способа оценки огнестойкости элементов железобетонных ферм, имеющих другой вид напряженного состояния (сжатие) элементов железобетонной фермы здания; приближают условия испытаний растянутых и сжатых элементов к реальным (проектным) условиям их эксплуатации. Применение предложенного способа оценки пределов огнестойкости растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы позволяет назначить комплекс теплофизических и конструктивных параметров, влияющих на их величины. Математическое описание процесса сопротивления растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы стандартному огневому испытанию позволяет составить соответствующие аналитические уравнения (1) и (9) для вычисления их фактических пределов огнестойкости.

Использование интегральных конструктивных параметров, как то: степени огнезащиты арматуры, уровня ее напряжения и показателя термодиффузии бетона, - упрощает математические описания сопротивления соответственно растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы термосиловому воздействию.

В предложенном техническом решении предусматривают проведение испытаний не одной, а группы однотипных элементов конструкций. Это позволяет в 10-15 раз увеличить число испытуемых конструкций и повысить достоверность результатов испытаний и технического осмотра здания.

Оценка огнестойкости элементов железобетонной фермы только по одному показателю качества, например по толщине защитного слоя бетона, приводит, как правило, к недооценке их фактического предела огнестойкости, поскольку влияние на него вариаций единичных показателей качества имеют различные знаки, и снижение огнестойкости за счет одного показателя может быть компенсировано другими. Вследствие этого в предложенном способе оценку фактической огнестойкости элементов железобетонной фермы предусматривают не по одному показателю, а по комплексу единичных показателей их качества. Это позволяет более точно учесть реальный ресурс огнестойкости элементов железобетонной фермы.

В предложенном техническом решении снижают погрешность определения степени огнезащиты рабочей арматуры, оценивая ее величину в зависимости от глубины залегания и условий ее нагрева при пожаре.

Показатель условия нагрева рабочей арматуры определяют по математической зависимости, учитывающей число направлений подвода тепла к ней и расположение ее стержней по отношению к биссектрисе угла обогреваемого сечения. Это позволяет более точно определить условия нагрева поперечного сечения элементов железобетонной фермы при симметричном его обогреве.

Упрощен учет конструктивных особенностей: степени армирования опасного сечения, интенсивности силовых напряжений прочности бетона и арматуры, величины диаметров стержней арматуры, условий обогрева сечения, глубины заложения арматуры, гибкости элемента и сплошности поперечного сечения на величину их пределов огнестойкости.

Уточнен комплекс единичных показателей качества растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы, влияющих на их огнестойкость, определяемых неразрушающими испытаниями.

На фиг. 1 изображена геометрическая схема сегментной железобетонной фермы пролетом 24 м с полигональным очертанием верхнего пояса.

На фиг. 2 изображена схема усилий в элементах сегментной железобетонной фермы пролетом 24 м (нагрузка ± N, кН, к примеру расчета).

На фиг. 3 изображена расчетная схема к определению прочности растянутого элемента железобетонной фермы (сечение 1-1).

На фиг. 4 изображена расчетная схема к определению огнестойкости растянутого элемента (обогрев сечения четырехгранный, сечение 2-2).

На фиг. 5 изображена расчетная схема к определению прочности сжатого элемента железобетонной фермы.

На фиг. 6 изображена расчетная схема к определению огнестойкости сжатого элемента железобетонной фермы (обогрев сечения четырехгранный). На чертежах показаны: 1 - рабочая арматура; 2 - поперечные стержни; 3 - бетон; t_ст°C - направление действия высокой температуры.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного выше технического результата

Последовательность действий способа оценки огнестойкости растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы здания состоит в следующем.

Сначала проводят визуальный осмотр железобетонной фермы здания. Затем определяют группу однотипных элементов фермы. Назначают комплекс единичных показателей качества элементов фермы, влияющих на огнестойкость. Выявляют условия опирания, закрепления концов и опасные сечения элементов фермы. Затем оценивают единичные показатели качества элементов фермы и их интегральные параметры и по ним находят пределы огнестойкости элементов фермы.

Под визуальным осмотром понимают проверку состояния испытуемых элементов фермы, включающую выявление условий опирания отдельных элементов фермы, определение вида бетона и толщины его защитного слоя, наличие трещин и отколов, нарушение сцепления арматуры с бетоном, наличие коррозии арматурной стали.

Под группой элементов фермы понимают однотипные элементы, изготовленные и возведенные в сходных технологических условиях и работающие соответственно на растяжение или на сжатие.

Схемы обогрева поперечных сечений элементов фермы в условиях пожара определяют в зависимости от фактического расположения фермы и других частей здания, устройства подвесных потолков, укладки смежных конструкций, уменьшающих число сторон обогрева, элементов фермы.

Число и место расположения участков, в которых определяют показатели качества конструкций, определяют так. В элементах фермы, имеющих одно опасное сечение, участки располагают только в этом сечении. В элементах фермы, имеющих несколько опасных сечений, испытуемые участки располагают равномерно по поверхности с обязательным расположением части участков в опасных сечениях.

К основным единичным показателям качества элементов железобетонной фермы, обеспечивающим огнестойкость, относятся: геометрические размеры элементов фермы и их опасных сечений; глубина залегания, класс, диаметр, интенсивность растягивающих напряжений и предел текучести арматуры; прочность бетона, влажность и плотность его в естественных условиях; толщина защитного слоя и показатель термодиффузии бетона.

Опасные сечения элементов фермы назначают в местах наибольшего действия рабочей испытательной нагрузки. Проверяемыми геометрическими размерами являются ширина и высота опасного сечения элемента железобетонной фермы. Размеры конструкции проверяют с точностью ±1 мм; ширину трещин - с точностью до 0,05 мм.

Проверку прочности бетона элементов фермы производят неразрушающими испытаниями с применением механических и ультразвуковых приборов.

Минимальную глубину залегания стержня рабочей арматуры принимают по одной из осей координат поперечного сечения элемента фермы.

Величину критической температуры (t_cr, °C) стали и показатель функции сглаживания (n) принимают следующими в зависимости от класса арматуры (табл. 1):

По результатам измерений определяют минимальную глубину залегания рабочей арматуры по одной из осей координат поперечного сечения конструкции (a _min, мм) и величину показателя условий нагрева (m₀) рабочей арматуры при тепловом воздействии. Затем, используя величины m₀ и a _min, устанавливают интегральный параметр - степень огнезащиты рабочей арматуры из уравнения (5).

Интегральный параметр интенсивности напряжения продольной рабочей арматуры растянутых элементов железобетонной фермы определяют из условия (2), для сжатых элементов - из условия (11).

Показатель термодиффузии бетона защитного слоя в условиях огневого испытания определяют при 450°C. Для определения интегрального параметра из алгебраического выражения (8) определяют плотность бетона в естественном состоянии, его влажность, а также показатели теплопроводности и теплоемкости бетона при 450°C.

Показатель термодиффузии бетона можно принять по таблице 2.

Используя полученные интегральные параметры C, J_σs, t_cr, D_вm, из аналитических уравнений (1) и (9) находят пределы огнестойкости соответственно растянутых и сжатых элементов фермы здания.

Интегральный показатель безопасности растянутого элемента фермы (К) определяют из уравнения (8):

К=γ_n·m_об·k_сn·k_ф;

где γ_n - коэффициент надежности фермы по назначению здания; γ_n=1,1; 1,0 и 0,8 - соответственно при повышенном, нормальном и пониженном уровне ответственности;

m_об - показатель условий обогрева периметра сечения элемента фермы:

здесь p и p₀ - соответственно периметр и обогреваемая часть периметра сечения элемента, мм; k_сn - показатель сплошности поперечного сечения элемента фермы: для сплошного сечения k_сn=1,0; для пустотелого сечения k_сn=0,8;

k_ф - показатель номинального диаметра (d, мм) рабочей арматуры:

Интегральный показатель безопасности сжатого элемента фермы (К₁) определяют из уравнения (12):

К₁=γ_n·m_об·k_сn·k_a·φ;

где γ_n - коэффициент надежности фермы по назначению здания; φ - коэффициент продольного изгиба сжатого элемента фермы:

здесь - расчетная длина сжатого элемента, мм; m_об - показатель условий обогрева периметра поперечного сечения элемента фермы, определяемый из уравнения (14); k_сn - показатель сплошности поперечного сечения элемента фермы;

k_a - показатель глубины залегания рабочей арматуры:

здесь a _n и a - соответственно нормативная и фактическая глубина залегания арматуры, мм.

Пример 1. Дано: Растянутый элемент железобетонной сегментной фермы здания выполнен из тяжелого бетона (D_вm=19,5 мм²/мин) и рассчитан на растягивающее усилие N=108,55 кН; усилие от постоянной нагрузки N_дл=16,34 кН; ; продольная арматура ; R_s=350; R_sn=400; R_su=400/0,9=444,44 МПа; требуемая по расчету площадь сечения A_{s, mp}=297,4 мм²; по проекту A_s=314 мм² ; критическая температура для стали t_cr=550°C; (n=4,4);

при p=p₀, →m_об=(p/p₀)^1,2=1; γ_n=1; k_сn=1; k_ф=d^0,05=1,0^0,05=1 (фиг. 3).

Решение: 1) Интегральный показатель безопасности растянутого элемента:

K=m_об·λ_n·k_оn·k_ф=1·1·1·1=1,0

2) Испытательная нагрузка в растянутом элементе фермы:

3) Интенсивность растягивающих напряжений в рабочей арматуре растянутого элемента:

J_σs=(A_{s, mp}/A_s)·(R_s/R_su)·(N_g/N)=(297,4/314)·(350/444,44)·(63/108,55)=0,43

4) При глубине залегания a _x=a _y=a _min=35 мм коэффициент условий нагрева рабочей арматуры:

5) Степень огнезащиты рабочей арматуры бетоном:

6) Предел огнестойкости растянутого элемента сегментной фермы:

Пример 2. Дано: Сжатый элемент сегментной фермы выполнен из тяжелого бетона класса В30: D_вm=19,4 мм²/мин; R_вn=22; R_вu=22/0,83=26,51 МПа; и рассчитан на сжатие с усилием N=212,48 кН; N_дл=149,43 кН; ; сечение B×Н=150×150 мм; коэффициенты расчетной длины элемента µ₀=0,8 и условий его закрепления k₃=µ^0,5=0,8^0,5=0,89, продольная арматура , A_{s, mp}=151; A_s=314 мм²; R_sc=350 МПа; расчетная длина сжатого элемента (фиг. 4).

Решение: 1) Испытательная нагрузка на огнестойкость:

2) Несущая способность сжатого элемента при определении его огнестойкости:

N_uo=N_cr/0,83=316,3/0,83=381 кН;

3) Интенсивность сжимающих напряжений в сечении элемента:

J_σо=k₃·N_g·N_uo=0,89·123/381=0,287;

4) Степень армирования сечения сжатого элемента:

α_µs=(A_s/A)·(R_se/R_вu)=(157/150×150)·(350×26,51)=0,09;

5) Коэффициент продольного изгиба сжатого элемента:

6) Показатель глубины залегания рабочей арматуры:

k_a=1-0,1·(a _н-a)/a _н=1-0,1·(20-85)/20=1+0,075=1,075;

7) Интегральный показатель безопасности сжатого элемента:

k₁=γ_н·m_об·k_оn·k_a·φ=1·1·1·1,075·0,819=0,881;

8) Длительность сопротивления сжатого элемента фермы в условиях пожара определена из выражения (9):

Техническое заключение. Предел огнестойкости железобетонной сегментной фермы регламентирует наиболее слабой по термосиловому сопротивлению - сжатый элемент. Вследствие этого фактический предел огнестойкости железобетонной фермы в целом составляет F_ur=60 мин.

Предложенный способ применен при натурном осмотре железобетонных ферм покрытия цеха экспедиции площадью 41600 м² промышленного здания Волжского автозавода в г. Тольятти. Результаты неразрушающих испытаний стропильных ферм с параллельными поясами, пролетом 24 м, бетон тяжелый класса В35, арматура А800 (A-V), показали расчетный предел огнестойкости равным 70 мин (по растянутому элементу).

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Источники информации

1. Ильин Н.А. Техническая экспертиза зданий, поврежденных пожаром. - М.: Стройиздат, 1983. - 200 с. (см. с. 14-20).

2. ГОСТ Р 53309-2009. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования. (см. с. 6-12).

3. Огнестойкость зданий // В.П. Бушев, В.А. Пчелинцев, В.С. Федоренко, А.И. Яковлев. - М.: Стройиздат, 1970. - 261 с. (см. с. 112; 252-256).

4. Пат. 2282848 РФ, МПК 7 G01N 25/50. Способ определения огнестойкости растянутых элементов железобетонных конструкций здания / Ильин Н.А., Сургачев А.А., Тюрников В.В., Эсмонт С.В.; заяв. СГАСУ: 06.09.04; опубл. 28.08.06. Бюл. №24.

1. Способ оценки огнестойкости железобетонной фермы здания путем испытания, включающего проведение технического осмотра, инструментальное измерение геометрических размеров элементов фермы и их опасных сечений, определение количества и диаметров рабочих стержней арматуры, их взаимного расположения и толщины защитного слоя бетона, выявление формы элементов фермы, схем обогрева их опасных сечений при пожаре и условий нагревания рабочей арматуры, установление глубины залегания стержней рабочей арматуры и степени ее огнезащиты, определение показателей плотности бетона и его влажности в естественном состоянии, величины термодиффузии бетона, характеристики рабочей арматуры сопротивлению на растяжение, определение величины испытательной нагрузки на элементы фермы и интенсивности силовых напряжений в опасном сечении, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности элементов под испытательной нагрузкой на огнестойкость, отличающийся тем, что оценку фактической огнестойкости элементов железобетонной фермы здания проводят без натурного огневого воздействия неразрушающими методами испытаний, дополнительно оценивая при этом также и сжатые элементы железобетонной фермы здания; технический осмотр дополняют определением группы однотипных растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы, назначают комплекс единичных показателей качества растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы, находят глубину залегания, условия нагрева и степень огнезащиты бетоном рабочей арматуры растянутых и сжатых элементов железобетонной фермы, вычисляют интегральные теплотехнические и конструктивные параметры и, используя их, определяют величину фактического предела огнестойкости элемента железобетонной фермы по длительности их сопротивления термосиловому воздействию до потери несущей способности менее огнестойкого элемента железобетонной фермы;
длительность сопротивления от начала стандартного огневого воздействия до потери несущей способности растянутых элементов железобетонной фермы (F_ur, мин) определяют, используя аналитическое уравнение (1):

где J_σs - интенсивность силовых напряжений в продольной рабочей арматуре в опасном сечении растянутого элемента фермы (0,1÷1,0); С - степень огнезащиты рабочей арматуры бетона, см; K - интегральный показатель безопасности растянутого элемента; n - эмпирический показатель изменения свойства арматурной стали в условиях пожара; t_cr - критическая температура для арматурной стали, °С;
интенсивность силовых напряжений в продольной рабочей арматуре растянутого элемента железобетонной фермы от испытательной нагрузки на огнестойкость определяют из уравнения (2):

где A_s и A_s,mp - соответственно площади арматуры, фактически установленной в опасном сечении элемента и требуемой по расчету на прочность, мм²;
R_s и R_su - расчетное и предельное сопротивление арматуры растяжению, МПа;
(R_su=R_sn/0,9); N и N_g - расчетная продольная сила и усилие от испытательной нагрузки на огнестойкость, кН;
усилие от испытательной нагрузки на огнестойкость в растянутом элементе железобетонной фермы определяют из выражения (3):
;
где - длительная часть расчетной нагрузки, кН; - коэффициент надежности по нагрузке;
степень огнезащиты продольной рабочей арматуры растянутого элемента железобетонной фермы определяют из степенного уравнения (4):
;
где m₀ - показатель условий нагрева арматуры в опасном сечении элементов фермы (0,25-1,0); a _min - минимальная глубина залегания арматуры, мм; D_вm - показатель термодиффузии бетона, мм²/мин.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при несимметричном расположении арматурных стержней относительно биссектрисы угла прямоугольного поперечного сечения элемента железобетонной фермы показатель условий нагрева арматуры (m₀) при двухстороннем обогреве (при а_х≤а_у) определяют из показательной функции (5):
;
где a _х и a _y- соответственно глубины залегания арматурных стержней от обогреваемых граней элемента по осям координат поперечного сечения, мм; (при a _х>a _у - в показателе функции (5) принимают обратное соотношение величины осевых расстояний, то есть a _y/a _х).

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, глубину залегания стержней рабочей арматуры по осям координат (осевые расстояния a _х,у) определяют из уравнения (6):
a _x,y=u_x,y+0,5·d_s;
где a _х,у - толщины защитных слоев арматуры соответственно по осям х или y, мм; d_s - номинальный диаметр продольных арматурных стержней, мм.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину показателя термодиффузии бетона (D_вm, мм²/мин) при температуре 450°С определяют из аналитического уравнения (7):
;
где λ₀ и С₀ - показатели теплопроводности бетона, Вт/(м·°С), и удельной теплоемкости, кДж/(кг·°С), при нормальной температуре (20±5°С); b и d - термические коэффициенты теплопроводности и теплоемкости бетона; p_c и ω - плотность бетона в сухом состоянии, кг/м³, и его влажность, % по массе.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что интегральный показатель безопасности растянутого элемента фермы определяют из уравнения (8):
K=γ_n·m_об·k_сn·k_ф;
где γ_n - коэффициент надежности фермы по назначению здания; m_об - показатель условий обогрева периметра сечения элемента фермы; k_сn - показатель сплошности сечения элемента фермы; k_ф - показатель номинального диаметра рабочей арматуры.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за единичные показатели качества растянутого элемента железобетонной фермы, влияющие на предел огнестойкости растянутого элемента, принимают геометрические размеры опасного сечения; глубину залегания, класс по прочности, номинальный диаметр, степень напряжения и предел текучести рабочей арматуры; влажность и плотность бетона, толщину защитного слоя и показатель термодиффузии бетона.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длительность сопротивления сжатых элементов железобетонной фермы F_ur, мин, от начала стандартного огневого воздействия до потери несущей способности определяют, используя аналитическое выражение (9):

где В - наименьший размер прямоугольного поперечного сечения сжатого элемента фермы, мм; J_σo - интенсивность силовых напряжений в опасном сечении сжатого элемента фермы (0-1); α_µз - степень армирования железобетонного элемента фермы; K₁ - интегральный показатель безопасности сжатого элемента; D_вm - показатель термодиффузии бетона, мм²/мин; R_вn - нормативная прочность бетона сопротивлению на осевое сжатие, МПа;
интенсивность силовых напряжений в опасном сечении сжатого элемента фермы (J_σo) от испытательной нагрузки на огнестойкость определяют из условия (10):
J_σo=k₃·N_ρo/N_un;
где k₃ - коэффициент условий закрепления сжатого элемента фермы (0,8-0,9); N_ρo - испытательная нагрузка при определении огнестойкости сжатого элемента фермы, кН; N_un - разрушающая сжатый элемент продольная сила до начала огневого испытания, кН;
степень армирования сжатого железобетонного элемента фермы (α_µs) вычисляют из выражения (11):
α_µs=(A_s/A)·(R_sc/R_вn);
где A_s и А - соответственно площади рабочей арматуры и всего бетона в поперечном сечении элемента фермы, мм²; R_sc и R_вn - соответственно расчетное сопротивление арматуры сжатию и нормативное сопротивление бетона осевому сжатию, МПа;
интегральный показатель безопасности сжатого элемента фермы (K₁) определяют, используя алгебраическое уравнение (12):
K₁=γ_n·m_об·k_cn·k_a·φ;
где γ_n - коэффициент надежности фермы по назначению здания;
m_об - показатель условий обогрева периметра поперечного сечения сжатого элемента фермы; k_сn - показатель сплошности поперечного сечения элемента фермы; k_a - показатель глубины залегания рабочей арматуры; φ - коэффициент продольного изгиба сжатого элемента фермы.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за единичные показатели качества сжатого элемента железобетонной фермы, влияющие на предел огнестойкости сжатого элемента, принимают геометрические размеры опасного сечения, глубину залегания; класс по прочности, номинальный диаметр, сопротивление арматуры сжатию; интенсивность силовых напряжений в сечении сжатого элемента; степень армирования бетона; прочность бетона на осевое сжатие, гибкость сжатого элемента, класс по прочности, влажность и плотность бетона; толщину защитного слоя и показатель термодиффузии бетона.

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.

Установка для испытания материалов на горючесть // 2573444

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для проведения исследований пожарной опасности образцов строительных, отделочных, облицовочных и других конструкций и материалов.

Способ определения характеристик зажигания образцов высокоэнергетических материалов лучистым тепловым потоком // 2569641

Изобретение относится к области исследования характеристик высокоэнергетических материалов (ВЭМ) и может быть использовано для определения времени задержки зажигания ВЭМ лучистым тепловым потоком.

Устройство для экспериментов по воспламенению // 2537082

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).

Способ выявления массовой скорости выгорания древесины в перекрытии здания // 2529651

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.

Способ определения огнестойкости деревянного перекрытия здания // 2485488

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий. .

Способ испытания строительных материалов на горючесть и установка по оценке горючести строительных материалов // 2475286

Изобретение относится к технике проведения экспериментального исследования пожарной опасности строительных материалов. .

Стенд для исследования процессов прекращения горения // 2458719

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

Способ изготовления образца для испытания огнезащитных покрытий // 2451925

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

Образец для испытания огнезащиты стальных конструкций // 2434227

Изобретение относится к технике огнезащитных материалов и конструкций и предназначено для оценки эффективности огнезащиты стальных стержневых строительных конструкций.

Способ оценки огнестойкости железобетонной колонны здания // 2615047

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и может быть использовано для классификации железобетонных колонн зданий по показателям сопротивления их воздействию пожара. Согласно заявленному способу испытание железобетонных колонн здания проводят без разрушения по комплексу единичных показателей качества, оценивая их величину с помощью статистического контроля. Для этого определяют геометрические размеры железобетонной колонны, схему обогрева опасного сечения в условиях пожара, степень армирования бетона и условия крепления; плотность, влажность и показатель термодиффузии бетона; величину испытательной нагрузки на огнестойкость, степень напряжения опасного сечения колонны, показатель надежности железобетонной колонны по назначению (уровню ответственности), условия обогрева опасного сечения колонны при пожаре, глубину залегания продольной арматуры, сплошности тела колонны и ее гибкости. Описание процесса сопротивления нагруженной железобетонной колонны огневому воздействию представляют математической зависимостью, которая учитывает наименьший размер поперечного сечения элемента, степень армирования αμs, интенсивность напряжения Jσo, нормативную прочность бетона сопротивлению на осевое сжатие Rbn и показатель термодиффузии бетона Dвm, мм2/мин, а также величину интегрального показателя безопасности железобетонной колонны. Предел огнестойкости железобетонной колонны определяют, используя аналитическое выражение. Технический результат – обеспечение возможности определения огнестойкости железобетонной колонны без натурного огневого воздействия, повышение достоверности статистического контроля качества и неразрушающих испытаний. 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Способ оценки огнестойкости железобетонной балочной конструкции здания // 2615048

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений и может быть использовано для классификации железобетонных балочных конструкций. Сущность изобретения заключается в том, что испытание железобетонной балочной конструкции здания проводят без разрушения, по комплексу единичных показателей качества, оценивая их величину с помощью статического контроля. Для этого определяют геометрические размеры балочной конструкции (плиты, ригеля), схему обогрева расчетного сечения в условиях пожара, размещение арматуры в сечении, глубину заложения и степень огнезащиты ее, показатель термодиффузии бетона, величину испытательной нагрузки на балочную конструкцию и интенсивность напряжения в стержнях продольной рабочей арматуры. Предел огнестойкости балочной конструкции определяют по признаку потери несущей способности (R), используя аналитическое уравнение (1); по признаку потери теплоизолирующей способности (J) - по степенной функции (2). При описании процесса сопротивления железобетонной балочной конструкции огневому воздействию стандартного пожара учитывают степень огнезащиты арматуры С, см, интенсивность ее напряжения Jσc и показатель термодиффузии бетона Ввm, мм2/мин, а также особенности армирования балочной конструкции и статическую схему ее работы. Технический результат – обеспечение возможности определения фактической огнестойкости железобетонной балочной конструкции без натурного огневого воздействия, повышение достоверности статического контроля качества и неразрушающих испытаний. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ определения условий безопасного применения полимерных композиционных материалов в конструкциях корпуса возвращаемого аппарата пилотируемого космического корабля // 2615716

Изобретение относится к области безопасного применения полимерных композиционных материалов в конструкциях корпуса возвращаемого аппарата пилотируемого космического корабля. Для определения пригодности полимерных композиционных материалов для применения по пожарной безопасности в конструкциях корпуса возвращаемого аппарата предложен расчетно-экспериментальный метод с формулой для определения пределов горения полимерных композиционных материалов по концентрации окислительной атмосферы планеты при повышенной температуре полимерного композиционного материала. Для определения пригодности полимерных композиционных материалов для применения по прочности после пребывания элементов конструкций корпуса возвращаемого аппарата из полимерных композиционных материалов при высоких температурах и соответствующих им по времени давлениях атмосферы планеты предложен экспериментальный метод, включающий выдержку элементов из полимерных композиционных материалов в термобарокамере при температурах и соответствующих им давлениях, изменяющихся в термобарокамере в соответствии с законом изменения этих параметров, начиная с периода входа возвращаемого аппарата в плотные слои атмосферы и заканчивая периодом остывания корпуса возвращаемого аппарата после окончания его аэродинамического торможения, до момента достижения температуры, при которой не происходит термической деструкции связующего данного полимерного композиционного материала. Технический результат – получение более достоверных и точных данных. 5 ил., 2 табл.

Способ анализа вещества термоаналитическим методом // 2617730

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, касающейся исследования, измерений и контроля термических характеристик веществ и материалов, и может быть использовано для идентификации вещества при принятии мер по обеспечению пожарной и промышленной безопасности. Способ анализа вещества термоаналитическим методом заключается в определении его пожаровзрывоопасности по величине экзотермического эффекта процесса окисления и начальной температуре тепловыделения. Одновременно по величине экзотермического эффекта процесса окисления проводят идентификацию вещества, а для определения пожаровзрывоопасности вещества дополнительно используют величину усредненной интенсивности тепловыделения, рассчитываемую по формуле I=ΔQ/ΔТ, где ΔQ - экзотермический эффект окисления (Дж/г), а ΔТ - ширина температурного интервала экзотермического пика окисления на половине его высоты (°C). Технический результат - возможность одновременной идентификации вещества и определения его пожаровзрывоопасности; повышение надежности и точности при оценке пожаровзрывоопасности веществ и материалов; расширение возможностей для исследования пожарозрывоопасности; сокращение времени и трудозатрат; экспрессность способа. 3 табл., 4 ил.

Комбинированный датчик обнаружения возгораний // 2620964

Изобретение относится к области противопожарной защиты и может быть использовано в качестве комбинированного датчика обнаружений возгораний в установках автоматического пожаротушения. Датчик содержит блок питания с трансформатором согласования напряжений блока питания, три датчика обнаружения тепла, дыма и пламени, подключенных параллельно к блоку питания, причем каждый датчик снабжен выходной обмоткой, дроссель управления, содержащий сердечник, на котором размещены выходные обмотки указанных датчиков, и обмотку дросселя управления, и трансформатор управления с первичной и вторичной обмотками и электрическую цепь связи блока питания, выводов названных датчиков и запорно-пусковой аппаратуры, содержащую последовательно и согласно включенные вторичную обмотку трансформатора согласования напряжений блока питания, обмотку дросселя управления и первичную обмотку трансформатора управления, при этом вторичная обмотка трансформатора управления подключена к запорно-пусковой аппаратуре. Технический результат - уменьшение времени тушения пожара датчик обеспечивает, поскольку он одновременно реагирует на тепло, дым и пламя, возникающие при пожаре. 1 ил.

Установка для определения показателей опасности инициированного самовозгорания твердых дисперсных веществ и материалов // 2633653

Установка предназначена для определения показателей пожарной и транспортной опасности твердых дисперсных веществ и материалов, склонных к инициированному самонагреванию/самовозгоранию и выделению горючих и/или токсичных газов. Может быть применена в решении вопросов безопасности на транспорте, в сырьевой и добывающей промышленности, где обращаются самовозгорающиеся материалы (грузы). На известных установках невозможно получение сведений о взаимосвязи величины разогрева, интенсивности и объема выделения газов с концентрацией инициатора в дисперсном материале. Установка отличается от известных изобретений тем, что, использует многокамерный термостат, в цилиндрические реакционные камеры которого помещаются образцы испытуемого материала с различной концентрацией инициатора самовозгорания, контрольно-измерительная автоматическая система термостатирования камер обеспечивает проведение опыта при заданной температуре, компенсацию потерь тепла самонагревающейся массы через стенки камеры и измерение величины разогрева. При этом осуществляется контроль газового состава в слое дисперсного материала и в свободном пространстве каждой камеры. Одна из камер является контрольной и предназначена для образца пробы материала с исходной (безопасной) концентрацией инициатора. Все камеры обеспечены диаметрально расположенными штуцерами для отбора пробы их атмосферы по теплоизолированным линиям, содержащим фильтр-ловушку, на определение газового состава газоанализатором и ее возврата в камеру при помощи микрокомпрессора. Технический результат – обеспечение разработки безопасных технологий производства, хранения и транспортировки материалов, склонных к самовозгоранию, а также их классификации как опасных грузов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ оценки огнестойкости стальной термозащищённой гофробалки здания // 2634568

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности, оно может быть использовано для пожарно-технической классификации стальной термозащищенной гофробалки по показателям сопротивления воздействию пожара. Оценку огнестойкости стальной гофробалки проводят без разрушения по комплексу единичных показателей качества составных элементов сварного двутавра. Для этого определяют геометрические размеры нижней и верхней полок, гофрированной стенки, схему обогрева их сечений в условиях пожара, величину испытательной нагрузки и интенсивность силовых напряжений в сечениях составных элементов, марку стали, показатели термодиффузии материалов термозащиты. Описание процесса сопротивления термозащищенной гофробалки стандартному тепловому воздействию представлено математической зависимостью, которая учитывает влияние интенсивности силовых напряжений в сечении составного элемента от действия испытательной нагрузки, приведенную толщину металла сечения составного элемента, величину показателя термодиффузии материала термозащиты. Проектный предел огнестойкости гофробалки определяют, используя аналитические уравнения. Достигается возможность оценки огнестойкости стальной термозащищенной гофробалки здания без дополнительного натурного теплового воздействия, повышение достоверности неразрушающих испытаний строительных конструкций, уменьшение расхода металла на изготовление стальных гофробалок, ускорение проведения испытаний. 5 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 пр.

Способ оценки огнестойкости стальной балки с гофростенкой // 2634569

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий. При осуществлении способа испытание стальной балки с гофростенкой проводят без разрушения по комплексу единичных показателей качества, оценивая их величину с помощью статистического контроля. Для этого определяют геометрические размеры элементов сварного двутавра стальной балки, схему обогрева опасного сечения элемента сварного двутавра стальной балки в условиях стандартного испытания на огнестойкость, условия закрепления его концов; длину периметра обогрева сечения элемента сварного двутавра, величину испытательной нагрузки и интенсивность силовых напряжений в сечении каждого элемента сварного двутавра стальной гофростенкой балки. Описание процесса сопротивления элемента сварного двутавра стальной балки высокотемпературному воздействию стандартного испытания представлено математической зависимостью, которая учитывает влияние интенсивности силовых напряжений в сечении элемента сварного двутавра стальной балки от действия испытательной нагрузки и приведенную толщину металла сечения элемента сварного двутавра стальной балки с гофрированной стенкой. Предел огнестойкости стальной балки с гофростенкой определяют по длительности сопротивления огневому воздействию наиболее слабого в статическом и тепловом отношении элемента сварного двутавра. Достигается возможность определения огнестойкости стальной балки с гофростенкой без натурного огневого воздействия, повышение достоверности неразрушающих испытаний, уменьшение расхода металла на изготовление стальной балки, ускорение проведения испытаний. 6 з.п. ф-лы, 3 пр., 4 ил.

Установка для испытаний объекта на температурные воздействия // 2642461

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний как объектов, содержащих взрывчатые и токсичные вещества, так и товаров народно-хозяйственного назначения на различные тепловые воздействия, включая воздействие открытого пламени очага пожара. Установка для испытаний объекта на температурные воздействия содержит установленную на фундаменте рабочую камеру с размещенными внутри устройством для крепления объекта испытаний и источником температурного воздействия в виде топливного коллектора, установленного под объектом испытаний, запальное устройство и вытяжное отверстие в крыше камеры с возможностью его перекрытия. Рабочая камера является сборной металлической конструкцией. Стенки камеры образованы установленными на фундаменте стойками, скрепленными поперечными балками с навешанными на них с возможностью съема металлическими модулями. Крыша камеры выполнена съемной, снаружи крыша и модули оснащены металлическим профилем. Модули приподняты над фундаментом с образованием воздушного зазора, снаружи прикрываемого отстоящими на некотором расстоянии от стенок камеры опорными модульными элементами. Каждая трубка топливного коллектора выполнена со сквозными резьбовыми отверстиями для распыления топлива, размещенными друг от друга на расстоянии, обеспечивающем условие перекрытия факелов распыляемого топлива, истекаемого из соседних отверстий, при этом устройство для крепления объекта испытаний выполнено в виде подставки из сварного металлического профиля. Технический результат - создание трансформируемой мобильной установки, допускающей ее разборку и сборку под широкий диапазон объектов испытаний при обеспечении создания равномерного температурного поля внутри камеры, увеличение ресурса и экономичности установки. 2 ил.

Способ определения кинетических характеристик механоактивированного угля микропомола // 2647204

Изобретение относится к области исследования свойств материалов, а более конкретно к способу определения кинетических характеристик угля микропомола, в том числе температуры воспламенения, энергии активации, предэкспоненциального множителя константы скорости реакции горения. Согласно изобретению, способ определения кинетических характеристик механоактивированного угля микропомола включает создание по всей длине камеры сгорания адиабатических условий, отбор пробы угля в виде доз-навесок массой 100-500 мг, впрыск пробы в камеру сгорания через дозатор и отсечной магнитный клапан с периодичностью, равной времени установления в камере сгорания адиабатических условий, опрос датчиков, установленных по длине камеры сгорания с шагом равным или меньше диаметра камеры, определение кинетических характеристик угля с помощью соотношения Аррениуса. Технический результат – повышение точности определения кинетических характеристик механоактивированного угля микропомола. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.