Введение к работе
Актуальность работы. Рациональное использование и всемерная экономия древесины в строительстве Российской Федерации является в настоящее время одной из первостепенных задач. Строительная индустрия России потребляет около трети всей заготавливаемой древесины в республике. Более 50 этого количества древесины используется в зданиях и сооружениях в виде цельных элементов (стоек и балок из бревен, подкосов, стропил, настилов и т. д.). Материалоёмкость и долговечность таких элементов не всегда являются оптимальными. В связи с вышеизложенным очень актуальным является вопрос о дальнейшем увеличении объёма применения в строительстве клееных деревянных конструкций,имеющих ряд существенных преимуществ по сравнению с аналогичными из цельной древесины.
Конструкции из клееной древесины находят применение в животноводческих зданиях и птичниках,в .производственных и складских зданиях (в первую очередь - с химически агрессивной средой), а также .при строительстве торговых, спортивных и зрелищных зданий'большой плошади,либо необычной формы. Этому способствовали разработки таких ученых, как Г. Г. Карлсен, В. В. Большаков, А. Б. Губенко, Ю. М. Иванов, Ф. П. Белянкин, Л. М. Ковальчук, Ю. В. Слицкоухов, а также проведенные в дальнейшем ЦНИИСК, ЦНИИпромзданий, ЦНИ-ИЭПсельстроем, МИСИ, ВИПТШ МВД РФ научно-исследовательские работы,позволившие создать широкую номенклатуру клеедере-вянных конструкций массового применения: балки различных типов, арки треугольные и стрельчатого очертания, рамы из прямолинейных элементов и гнутоклееные, колонны, плиты перекрытий и Другие.
Клееная древесина без огнезащитной обработки является классическим сгораемым материалом. Вместе с тем конструкции с её применением при пожаре могут обладать достаточно высокой несущей способностью, не обрушаясь. Учитывая объём применения таких конструкций в строительстве, обеспечение пожарной безопасности зданий и сооружений с
использованием конструкций из клееной древесины приобретает большое значение. Огнестойкость относится к числу основных характеристик строительных конструкций и регламентируется СНиП 2. 01.02-85 "Противопожарные нормы".
Цель работы заключается в изучении несущей способности клеедеревянных балок массивного сечения при стандартном тепловом воздействии и создании инженерного метода расчета их огнестойкости.
mНаучная новизна работы состоит в том, что исследованы закономерности поведения клееных балок и снижения их несущей способности в нестационарных условиях нагрева, получены данные исследований по изменению скорости обугливания древесины массивных элементов при двухмерном тепловом потоке на конструкции, а также прочностных и теплофизических характеристик сосны при нагреве поперек волокон. Разработан инженерный метод расчета пределов огнестойкости рассматриваемого виде* конструкций по признаку обрушения, основанный на решении одновременно двух задач: теплотехнической и статической.
Практическая значимость работы заключается в том, что определены фактические пределы огнестойкости наиболее распространенных в строительстве типов клееных балок. Разработаны алгоритм и программа для определения на ЭВМ поля температур в сечениях клееных балок при действии на них высоких темпер^-ур "стандартного" пожара.
Практическое внедрение. Результаты экспериментально-теоретических исследований, изложенные в диссертационной работе, внедрены:
в ЦЮШСК им. Кучеренко при разработке СНиП 2.01.02-85 "Противопожарные нормы" и "Пособия по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП 11-2-80)" и его последующих редакций;
во ВНЮШО МВД РФ при разработке "Каталога легких ограж-
дающих конструкций ( огнестойкость и горючесть )". М. , ВНИИГЮ, 1982. Программа и алгоритм теплотехнической части расчета огнестойкости клееных балок массивного сечения включены в ФАП института;
- на Нижегородском швейном учебно-производственном пред
приятии при оценке огнестойкости деревянных балок чердач
ного и междуэтажных перекрытий главного производственно
го корпуса
Апробация работы. Основные результаты работы доложены ; и получили одобрение:
на советско-финском симпозиуме "Огнестойкость деревянных конструкций" 29. 9-4.10 1980 г. в г. Тбилиси;
в ВИГГГШ МВД РФ 24.06.1987 г. на кафедре пожарной профилактики в строительстве.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 8 научных статей.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех основных глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Включает 190 страниц текста, иллюстрированного^ рисуюеои) содержит if таблиц и список литературы из 102. наименований.
На защиту выносятся:
результаты экспериментальных исследований несущей способности клееных деревянных балок массивного прямоугольного сечения в нестационарных условиях нагрева; -уточненные зависимости скорости обугливания древесины массивных элементов при стандартном тепловом воздействии, а также данные по,измерению прочностных и теплофизических характеристик древесины при повышенных температурах;
метод расчета пределов огнестойкости клеёных деревянных балок массивного сечения по признаку обрушения.
