Металлическая шарнирноопертая балка, пролетом l=5,5 м. Сечение двутавр №36 по ГОСТ 8239 (горячекатаный с уклоном граней полок). Двутавр изготовлен из стали С 245 (Rуп=245 МПа, см. табл. 51* СНиП II2381). Нагрузка на балку – центрально симметричная равномерно распределенная qн=16 кН/м.
Решение
Для того чтобы найти предел огнестойкости заданной нагруженной металлической балки нам необходимо найти γtem температурный коэффициент снижения сопротивления стали.
Для изгибаемых элементов:
γtem = Mn / (W·C·Ryn),
где Mn максимальный изгибающий момент от нормативной нагрузки, Н·м;
Ryn нормативное сопротивление стали по пределу текучести, Па;
W момент сопротивления сечения, м3;
C коэффициент развития пластических деформаций.
Mn находится в зависимости от схемы опирания конструкции и схемы приложения нагрузки.
Для случая равномерно нагруженной шарнирноопертой балки.
Mn= (qн·l2) / 8 = (16,0·5,52) / 8 = 60,5 кН·м = 60,5·103Н·м
Предел текучести Ryn определяется маркой стали, из которой сделана конструкция, и по условию задачи составляет: Ryn = 245 МПа.
Значение коэффициента С следует принимать в зависимости от вида сечения, в данном случае для двутавра C=1,17.
Момент сопротивления сечения для несимметричного сечения (Wх или Wy) берется в зависимости от схемы приложения нагрузки.
В нашем случае:
γtem= Mn / (Wx·C·Ryn) = 60,5·103Н·м / (7,43·10-4 · 1,17 ·245·106) = 0,28
После определения γtem определяем температуру tкр.
Для растянутых и изгибаемых элементов критическая температура определяется в зависимости от найденного значения γtem по следующей формуле:
При γtem< 0,6,
tкр = 750 - 440· γtem = 750 – 440 · 0,28 = 628 ºС
После определения tкр возможно (после определения приведенной толщины сечения tred) определение фактического предела огнестойкости рассматриваемой нагруженной балки