OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA BUDYNKÓW

Transkrypt

1 95 V. OCHRONA PRZCWPOŻAROWA BUDYNKÓW 34 tapy rozwoju pożaru Ohroa prziwpożarowa uwzględia astępują fazy rozwoju pożaru:. Lokala iijaja pożaru i jgo arastai.. Radiayja i kowkyja wymiaa ipła między źródłm pożaru a kostrukją.. Gwałtow wydzilaia się dymu, gazów spaliowyh i toksy. V. Przpływy ipła w lmtah kostrukji. V. woluja aprężń wywoła pożarm oraz koskwj pożaru dla trwałośi i waruków ksploatayjyh budowli. Podstawy wymóg ohroy prziwpożarowj to taki zaprojktowai budyku, łązi z drogami wakuaji, aby w iągu okrślogo zasu (mi. 2mi) od iijaji pożaru ludzi mogli opuśić obikt. Poszzgól fazy arastaia pożaru w pomiszziah budyku przdstawia się a rysuku a) b) t > ) t 2 3mi j t = log + 1 t j t >> Rys azy rozwoju pożaru: a) lokala iijaja pożaru, b) pożar pły, ) zaikai pożaru

2 96 W pirwszj koljośi alży wyzazyć rozkłady tmpratury w przkrojah kostrukji wywoła przz przkaz rgii od mijsa spalaia do powirzhi kostrukji. Mamy tu do zyiia główi z kowkyjym i radiayjym przpływm ipła, którgo podstawy podao w rozdzial pray. Wpływ t w uproszzoj formi przyjmuj się jako zmiaę tmpratury θ a powirzhi kostrukji w fukji zasu θ = = 345 lg (8t 1), (34.1) + gdzi, tmpratura aktuala i pozątkowa C, t zas w miutah. Zają rozkład tmpratur w przkroju pręta, uzyskay z rówaia przwoditwa, wyzazamy dformaj trmiz, a dalj aprężia. x q ( x) q Rys Rozkład tmpratury w przkroju lmtu 35 Naprężia pożarow w kostrukji stalowj Zają rozkład tmpratur jstśmy w stai wyzazyć aprężia oraz okrślić mijsa, w któryh kostrukja ulgi ziszziu. Potrafimy jdak uwzględiać tylko liiow rozkłady tmpratur. Wob tgo alży przkrój zgiay podzilić a warstwy i w każdj z ih założyć liiow rozkłady tmpratury lub przyjąć, ż a dol warstwy wystąpi tmpratura a a górz. Rozkład tmpratur wywoła w układzi siłę osiową i momty zgiają.

3 97 σ/g Kowjoal płyięi plastyz Graia plastyzośi ylko odkształi sprężyst Dyfuzja po graiah Płyięi plastyz,5 1, Dyfuzja wzdłuż liii dyslokaji Płzaia dyslokayj Dyfuzja objętośiowa Dyfuzja objętośiowa / M Rys Mhaizmy odkształia plastyzgo przy różyh aprężiah i tmpraturah Rozważaia mhaiz rozpozimy od przyjęia rozkładu dformaji ε a zęść sprężystą ε, lpką ε i iplą ε ε = ε + ε + ε. (35.1) Otrzymamy stąd rówai a aprężia σ w torii starzia σ m ε = + A( ) σ + α, (35.2) σ m gdzi ε =, ε = A( ) σ, ε = α. oria lpkigo płyięia aalizuj przyrosty stau dformaji w zasi pożaru. oria ta lpij opisuj pros Rówaia fizyz w tym przypadku mają formę & ε = & ε + & ε + & ε. (35.3) & σ & ε = + B& ( ) σ + α &. (35.4)

4 98 W rówaiu tym prędkość odkształń lpkih jst proporjoala do -tj potęgi aprężń. s ds z ε ε d σ κ Rys Dformaj i aprężia pożarow Rówai a odkształia włóki przkroju w zasi pożaru mają postać & ε = & κ z + & ε. (35.5) W dalszyh rozważaiah dla prostoty przyjmujmy, ż ε. Rówai fizyz torii lpkigo płyięia przy uwzględiiu rówań gomtryzyh (35.5) & σ & ε = + B& ( ) σ z& d + α (35.6) i sałkowaiu po zgiaym przkroju prowadzi do rakji 2 1 & κ z d = z d B & σ + & + & ( ) σ zd α zd z którj wyzazamy prędkość zmia krzywizy pręta, (35.7) M& 1 α ˆ & κ = + B( ) σ zd + &. (35.8) Z klasyzj mhaiki kostrukji zaa jst rlaja między prędkośiami przmiszzń i krzywiz postai u& = κ& a ds. (35.9)

5 Podobi w mhai kostrukji, siły wwętrz są liiowymi fukjami obiążń P i sił adlizbowyh X 99 & a X& M = + b P&. (35.1) Wstawiają ( ) do ( ) a astępi do ( ) otrzymujmy rówaia statyki 1 1 α ˆ u& = < ( a X& + b P& ) + B& ( ) z d ds σ + > a (35.11) kostrukji stalowyh w zasi pożaru. Z tgo ogólgo rówaia jako przypadk szzgóly, kidy u& =, wyikają rówaia, z któryh moża wyzazyć ajpirw siły adlizbow X, a dalj aprężia w kostrukji stalowj w zasi pożaru. Aalizować będzimy traz okrs przjśiowy od płgo pożaru do jgo zaikaia, kidy występują ajwiększ, prawi ustalo stay aprężń Wtdy moża założyć, ż P & oraz X &. Ulgą wówzas dużmu uproszziu rówai mairzow (35.9). Będzi 1 & u & = { B& ( ) z d α }a ds σ + (35.12) Wtdy tż zmiay prędkośi przmiszzń u & = u& ( t + h) u& ( t) jako progoza stopia wzrostu dformaji popożarowyh, okrślo zostaą irówośią: 1 B& & u u t h u t & & = & ( + ) &( ) = a ds u& gr.(35.13) { h G z d + α h} t Przykład V.1 Nalży oszaować prędkośi arastaia przmiszzń w statyzi wyzazalj kostrukji stalowj objętj pożarm. Zamy rozkłady tmpratur w poszzgólyh przkrojah kostrukji (t ; s, z) oraz obiążia stał P, tak ż P & =. Odpowidź: Korzystać będzimy z ogólj zalżośi (35.8) a prędkość przmiszzń u. W zalżośi tj dla X = - zadai statyzi iwykoal i P & =, ziki pirwsza ałka. tąd 1 u & ( t; s ) = < B& ( ) z d + ˆ > a( s, s ) ds l σ α.

6 1 Wktor przmiszzń u = u, u... u ) zawira przmiszzia w - ( 1 2, puktah kostrukji, atomiast wktor a = [ M 1( s1),... M 1( s )] - to układ momtów pohodząyh od sił jdostkowyh przyłożoyh koljo w przkrojah s, s,...,. W wytyzyh ohroy ogiowj zajdują się 1 2 s ograizia prędkośi arastaia przmiszzń u& [ m gr ]. h spłii s w aszym zadaiu prowadzi do rlaji u & & ) u&. ( u gr