鋼結(jié)構(gòu)耐火保護(hù)層厚度計(jì)算課件

鋼結(jié)構(gòu)耐火保護(hù)層厚度計(jì)算

一、保護(hù)材料的性質(zhì)及分類二、鋼構(gòu)件溫度計(jì)算三、保護(hù)材料厚度計(jì)算四、外國(guó)規(guī)范鋼構(gòu)件溫度計(jì)算簡(jiǎn)介五、影響保護(hù)層厚度的因素六、例題研究鋼結(jié)構(gòu)耐火保護(hù)層厚度計(jì)算一、保護(hù)材料的性質(zhì)及分類1熱物理參數(shù)平衡含水率保護(hù)材料分類一、保護(hù)材料的性質(zhì)及分類熱物理參數(shù)平衡含水率保護(hù)材料分類一、保護(hù)材料的性質(zhì)及分類21、熱物理參數(shù)（）＃防火保護(hù)材料的熱物理參數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)確定。＃這些參數(shù)一般都是溫度的函數(shù)，在選定的溫度范圍內(nèi)，可取其平均值來計(jì)算。＃無實(shí)測(cè)條件時(shí)，可采用表2-3中數(shù)值1、熱物理參數(shù)（）＃防火保護(hù)材料32、平衡含水率含水率隨空氣含水率變化，當(dāng)濕法生產(chǎn)的材料在大氣中放置很長(zhǎng)時(shí)間后，其含水率不再變化，稱為平衡含水率。如無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，可采用表（2-3）數(shù)值2、平衡含水率含水率隨空氣含水率變化，當(dāng)濕法生產(chǎn)的材料在大氣43、保護(hù)材料分類（吸熱能力，含水率）輕型材料：吸熱能力較小可忽略判定條件：吸熱材料，不滿足上式。計(jì)算構(gòu)件溫度時(shí)應(yīng)考慮其吸熱影響

請(qǐng)?zhí)貏e注意：同一種材料，同一種厚度，用于不同的構(gòu)件，可能屬不同的類別；相同的材料，相同的構(gòu)件，不同的厚度可能類別不同。3、保護(hù)材料分類（吸熱能力，含水率）輕型材料：吸熱能力較5干保護(hù)材料：不計(jì)含水量對(duì)構(gòu)件溫度的影響判定條件：含水材料：不滿足上式時(shí)。計(jì)算構(gòu)件保護(hù)層厚度時(shí)應(yīng)考慮含水量的影響

請(qǐng)?zhí)貏e注意：同一種材料，不同的厚度，其類別可能不同。干保護(hù)材料：不計(jì)含水量對(duì)構(gòu)件溫度的影響判定條件：含水材料：6二、鋼構(gòu)件溫度計(jì)算假定導(dǎo)熱方程的建立導(dǎo)熱方程的簡(jiǎn)化二、鋼構(gòu)件溫度計(jì)算假定71、假定（1）保護(hù)材料外表面的溫度等于試驗(yàn)爐內(nèi)平均溫度，即標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)給出的溫度，內(nèi)表面的溫度等于鋼構(gòu)件的溫度（2）由外部傳入的熱量全部消耗于提高構(gòu)件和保護(hù)材料的溫度，不計(jì)其它熱損失（3）構(gòu)件截面溫度均勻分布

（4）保護(hù)層厚度內(nèi)溫度線性分布

1、假定（1）保護(hù)材料外表面的溫度等于試驗(yàn)爐內(nèi)平均溫度，即標(biāo)82、導(dǎo)熱方程的建立鋼構(gòu)件的傳熱是連續(xù)非穩(wěn)態(tài)傳熱，現(xiàn)人為地把時(shí)間坐標(biāo)離散化，在微小時(shí)間增量?jī)?nèi)，可認(rèn)為構(gòu)件溫度和爐溫保持不變保護(hù)材料厚度較小，可看作均質(zhì)平板的穩(wěn)態(tài)傳熱，由付立葉定律：熱流強(qiáng)度：

在時(shí)間增量?jī)?nèi)，通過保護(hù)材料傳入構(gòu)件單位長(zhǎng)度內(nèi)的總熱量2、導(dǎo)熱方程的建立鋼構(gòu)件的傳熱是連續(xù)非穩(wěn)態(tài)傳熱，現(xiàn)人為地把時(shí)9相應(yīng)地,爐溫上升為，單位長(zhǎng)度構(gòu)件吸熱為

按穩(wěn)態(tài)考慮，保護(hù)材料內(nèi)溫度線性分布，保護(hù)材料吸熱為

相應(yīng)地,爐溫上升為，單位長(zhǎng)度構(gòu)件吸熱為按穩(wěn)態(tài)考慮，103、導(dǎo)熱方程的簡(jiǎn)化忽略第三項(xiàng)3、導(dǎo)熱方程的簡(jiǎn)化忽略第三項(xiàng)11三、保護(hù)材料厚度計(jì)算吸熱干保護(hù)材料厚度計(jì)算輕型保護(hù)材料厚度計(jì)算含水保護(hù)材料厚度計(jì)算構(gòu)件截面系數(shù)三、保護(hù)材料厚度計(jì)算吸熱干保護(hù)材料厚度計(jì)算輕型保護(hù)材料厚度計(jì)121、吸熱干保護(hù)材料厚度計(jì)算稱為截面-材料綜合系數(shù)給定耐火時(shí)間和構(gòu)件的臨界溫度，通過計(jì)算機(jī)迭代可解得對(duì)應(yīng)的截面-材料綜合系數(shù)計(jì)算結(jié)果列于表2-41、吸熱干保護(hù)材料厚度計(jì)算稱為截面-材料綜合系數(shù)給定耐火時(shí)間13解方程(2-31)結(jié)論:臨界溫度升高，值增大，保護(hù)層厚度減小耐火時(shí)間增大，值減小，保護(hù)層厚度增大截面系數(shù)增大，所需保護(hù)層厚度增大解方程(2-31)結(jié)論:臨界溫度升高，值增大，保護(hù)層厚度142、輕型保護(hù)材料厚度計(jì)算在上式中,令2、輕型保護(hù)材料厚度計(jì)算在上式中,令153、含水保護(hù)材料厚度計(jì)算溫度上升到100℃，水分蒸發(fā)，吸收的熱量大部分用于蒸發(fā)水分，而保護(hù)材料的溫度基本不升高升溫曲線與干材料相似，處處滯后時(shí)間滯后時(shí)間:即水分蒸發(fā)所占用的時(shí)間3、含水保護(hù)材料厚度計(jì)算溫度上升到100℃，水分蒸發(fā)，吸收的16含水保護(hù)材料厚度計(jì)算步驟:（1）按式（2-33）或（2-35）確定初定厚度（2）當(dāng)時(shí)，為干材料，即為所求（3）當(dāng)時(shí)，對(duì)初定厚度進(jìn)行修正（4）按式（2-36）求滯后時(shí)間（5）對(duì)原定耐火時(shí)間進(jìn)行修正，即用代替重查表確定綜合系數(shù)(6)以修正后的代入式（2-33）或（2-35）求最后所需厚度含水保護(hù)材料厚度計(jì)算步驟:（1）按式（2-33）或（2-3174、構(gòu)件截面系數(shù)即使同一規(guī)格的構(gòu)件，構(gòu)造方法不同,截面系數(shù)也不同4、構(gòu)件截面系數(shù)即使同一規(guī)格的構(gòu)件，構(gòu)造方法不同,截面系數(shù)也18鋼結(jié)構(gòu)耐火保護(hù)層厚度計(jì)算課件19目錄上一頁(yè)下一頁(yè)返回思考題1、鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)材料按吸熱能力和含水量如何分類？耐火設(shè)計(jì)中為什么要進(jìn)行分類？2、如何建立鋼構(gòu)件的溫升計(jì)算方程？