CC BY
15
2. Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости железобетонных конструкций на основе применения ЭВМ. -М.: ВНИИПО,1975. - 222 с.
ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ МЕТОДИК РАСЧЕТА ПРОГРЕВА ОГНЕЗАЩИЩЕННЫХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВИРТУАЛЬНЫХ ПОЖАРАХ
Зайцев А.М., к.т.н., доцент, Колодяжный С.А., к.т.н., доцент
Черных Д.С., аспирант Воронежский ГАСУ, г. Воронеж
Входящие в номограммы (рис. 1 и рис. 3) (см. предыдущую статью), значения параметров определяются по следующим формулам:
ь=о,» N, (11)
Сср,м Рм <5х(у),м
а = , 3,6 ^Р р = 100 Рв (12 13)
100 + w' '
где: 80 - толщина теплоизоляционного слоя, м; апр - приведенный средний коэффициент температуропроводности теплоизоляционного слоя, м2/ч; рс и рв - плотность сухого и влажного материала теплоизоляционного слоя, кг/м3; w - массовая влажность сухого материала, %; ^ср - средний коэффициент теплопроводности сухого материала, Вт/(м-К); сср - средний коэффициент удельной теплоемкости сухого материала, кДж/(кг-К).
Для условий температурного режима стандартного пожара, значения коэффициентов теплофизических характеристик материалов принимаются при следующих температурах: для стали - 250 0С, для огнезащитных материалов -450 0С - при стандартном пожаре и как среднеарифметическое значение между максимальной температуры поверхности при реальном пожаре и критическим значением температуры стали.
Приведенная толщина стального стержня вычисляется по формулам, представленным в [1].
Расчет прогрева огнезащищенного стального стержня в условиях огневого воздействия производится в следующей последовательности:
1. Определяются теплофизические характеристики материалов.
2. По формулам [1]определяется значение 8Х(У),м.
3. По формуле (11) рассчитывается значение параметра N.
4. По формуле (10) для исследуемого момента времени рассчитывается значение безразмерного времени Б0*.
5. По рис. 2 для выбранного момента времени и в соответствии с плотностью материала огнезащитного слоя определяется значение ^ОВ(т*); для экстремального температурного режима пожара, температура поверхности принимается равной максимальной температуре пожара.
6. По рис. 1. и рис. 3 для полученных значений N и F0* определяется значение относительной избыточной температуры - 9.
7. По формулам (6) и (9) определяется значение ^ (т*).
Расчет по п.п. 3-7 выполняется до момента времени, когда температура стального стержня достигнет критическое значение (:КР).
Оценка погрешности предложенных методик расчета прогрева огнезащищенных стальных конструкций производилась путем сравнения с результатами стандартных огневых испытаний.
На рис. 4. представлены расчетные и опытные кривые прогрева
стальных колонн с различными огнезащитными покрытиями.
1 2 3 4 т,ч 30 60 90 120 150 180 т. мин
Рис. 4. Кривые прогрева стальных колонн коробчатого сечения (200^200^16 мм), с огнезащитой: а) напыляемым покрытием ОПФ-ММ толщиной 47 мм: I, II - номера образцов колонн (второй образец перед испытанием имел повреждения); б) напыляемым покрытием "Фоум-Коут" при толщине покрытия: I - 68 мм; II - 74 мм; в) напыляемым покрытием «Спрейкрафт» (СЩА) с толщиной слоя покрытия: I - 52 мм и II - 54 мм, полученными во ВНИИПО [2]: - опытные кривые; 0000000 - расчетные кривые.
Максимальное расхождение результатов расчета (время достижения металлическим стержнем критической температуры) для различных типов огнезащитных покрытий по предлагаемой методике, с результатами стандартных испытаний, находится в пределах 20 мин от начала огневого воздействия и не превышает 10 %.
Проведенные нами исследования по прогреву строительных конструкций при реальных пожарах, отличных от температурного режима стандартного пожара, показывают, что фактор развития температуры пожара играет большое значение при определении требуемых пределов огнестойкости конструкций. При этом важно учитывать как загрузку помещений горючими материалами, так и возможные сценарии развития температурного режима пожара. С этой целью на основе разработанной методики были произведены расчеты предела огнестойкости стальных конструкций с различными типами огнезащитных покрытий 1) для температурного режима стандартного пожара, и 2) для случая, когда огнезащищенные конструкции подвергаются экстремальному воздействию пламени углеводородного топлива с температурой горения равной 1100 0С. При этом принимались жесткие условия теплообмена т. е. температура поверхности конструкции равняется температуре горения топлива. На основе проведенных примеров расчета для двух предложенных вариантов возможных сценариев развития пожаров и условий теплообмена при пожаре
получено, что предел огнестойкости огнезащищенных стальных
конструкций при экстремальных пожарах значительно снижается по сравнению с температурным режимом стандартного пожара (от 20% до 57% и даже более 200% ). Поэтому при проектировании зданий и сооружений, где используются ЛВЖ и горючие газы, фактический предел огнестойкости строительных конструкций необходимо рассчитывать с учетом возможных взрывов и последующих экстремальных температурных режимах пожаров.
Пример прогрева онезащищенных стальных конструкций при экстремальном огневом воздействии.
Рис. 5. Пожар в башнях ВТЦ во время теракта 11 сентября 2001 г. в Нью-Йорке
В случаях, когда пожар начинается со взрывов ЛВЖ и газов, строительные конструкции оказываются в зоне очага пожара и практически сразу подвергаются воздействию максимальной температуры горения. Характерным примером такого случая является пожар в башнях ВТЦ во время теракта 11 сентября 2001 г. в Нью-Йорке (рис. 5), после проведения террористического акта, когда после динамического удара самолетов в башни и последовавших затем взрывов, температура пожара сразу приняла температуру горения авиационного топлива равную 1100 0С. При этом здания небоскребов сохранили состояние устойчивости после динамических ударов самолетов и последовавших затем взрывов авиационного топлива. Последовавшие затем пожары явились причиной наступления предела огнестойкости несущих колонн и наружной оболочки башен. Аналогичные сценарии развития пожара могут возникнуть при авариях технологического оборудования на предприятиях, где в процессе производства используются легковоспламеняющиеся жидкости и газы.
Список литературы
1. Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. - М.: Стройиздат,1988.-143 с.
2. Провести исследования по определению фактических пределов огнестойкости несущих металлических конструкций зданий, огнезащищенных различными новыми эффективными материалами». Отчет по теме 11.03.Н.001.78 за 1979-80г.г. Руководитель работы Яковлев А.И. Инв. №Б865630.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРИ РАСПРЕДЕЛЕНИИ РЕСУРСОВ В РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗАХ
ДАННЫХ
Игнатов Д.Г., преподаватель Воронежский институт МВД России, г. Воронеж
Применение методов теории массового обслуживания для оптимизации запросов в базах данных.
На современном этапе развития научно-технического прогресса информационная его составляющая занимает все более значимую роль. Информационные технологии проникли во все сферы жизни общества, накопленные данные концентрируются в огромных базах и хранилищах. Чем объемнее база данных, чем сложнее ее структура, тем более затруднительным становится процесс извлечения данных. Необходимо увеличение либо временных, либо технических ресурсов, что в различных конкретных ситуациях может быть достаточно критично.
Практически в каждом компьютерном приложении существуют инициаторы запросов, обращающиеся с определенными требованиями к базам данных, а также поставщики информации, реализующие в процессе своей работы ответы на такие запросы. Анализ производительности таких приложений заключается в определении отношений между поставщиками и потребителями, в особенности в условиях острой конкуренции за совместно используемые ресурсы.
Большинство отношений между поставщиками и потребителями информации, можно достаточно точно описать с помощью совокупности математических методов и моделей, которые получили название теории массового обслуживания. Методы теории массового обслуживания базируются на расчетах, реализующих практические задачи, связанные с реальными ситуациями, в которых имеется налицо выполнение последовательности однородных операций, случайных по длительности и времени начала.
Предметом теории массового обслуживания является установление зависимости между эффективностью функционирования системы массового обслуживания и факторами, определяющими ее функциональные возможности.
Применительно к базам данных процесс массового обслуживания рационально использовать при возникновении у потребителя потребности
