образец для испытания огнезащиты стальных конструкций

Формула изобретения

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 ₁=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× =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× =75×50×8 мм и толстолистовой пластины ₁=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× ×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=( _o·b/2)^m,

где а - глубина заложения контрольной точки М по оси абсцисс, мм;

_o - 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.

Описание изобретения к патенту

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 d_э 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 ₁=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× =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× =75×50×8 мм и толстолистовой пластины ₁=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× ×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;

_o - 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 =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 ₁=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× ×s=200×105×10×10 мм. Составное ребро стального двутавра представлено в виде двух сочлененных толстолистовых пластин толщиной ₁=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× ×s=50×50×5×5 мм; (А_s,y=4,8 см²).

Площадь металла поперечного сечения образца-изделия A_s=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 _o=8 мм, ширине полки стального двутавра b=105 мм получаем для огнезащищенного образца ширину B=b+2· _o=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=( _o·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.