[發(fā)明專利]一種高大空間鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611194967.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN107066656B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張國維;陶海軍;朱國慶;趙永昌;孟慶璇;黃迪;潘榮亮;于淼淼
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F119/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種高大空間鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度確定方法，包括確定火災(zāi)發(fā)展模型；確定建筑內(nèi)部頂棚下方某位置處煙氣溫度的最大值；建立區(qū)域火災(zāi)發(fā)展全過程的煙氣溫度場預(yù)測模型；確定鋼結(jié)構(gòu)的溫度場；根據(jù)耐火極限，確定鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的厚度。本發(fā)明基于基本傳熱原理和煙氣溫度發(fā)展模型，預(yù)測大空間中受保護(hù)的鋼件的溫度發(fā)展，從而確定鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的厚度；本發(fā)明中只有一個時間變量，因此，可以非常簡單的實現(xiàn)溫度的評估，準(zhǔn)確地反映整個火災(zāi)過程的發(fā)展，從而可準(zhǔn)確推導(dǎo)出鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的厚度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高大空間鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度確定方法，屬于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度確定優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

溫度的發(fā)展是鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的關(guān)鍵問題，直接決定了防火涂料厚度，大空間的煙溫發(fā)展不同于普通的封閉的火災(zāi)，因為它們最高溫度較低且溫度分布不均勻，因此現(xiàn)在還沒有系統(tǒng)確定高大空間鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高大空間鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度確定方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種高大空間鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度確定方法，包括，

確定火災(zāi)發(fā)展模型；

確定建筑內(nèi)部頂棚下方某位置處煙氣溫度的最大值；

建立區(qū)域火災(zāi)發(fā)展全過程的煙氣溫度場預(yù)測模型；

確定鋼結(jié)構(gòu)的溫度場；

根據(jù)耐火極限，確定鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的厚度。

火災(zāi)發(fā)展模型為，

Q＝αt² 0≤t≤t_g

Q＝qA_max t_g≤t≤t_d

其中，t_s為火災(zāi)全過程的總時間，為火災(zāi)開始進(jìn)入衰減階段時間，為進(jìn)入穩(wěn)定階段時間，Q為熱釋放速率，Q_max為火災(zāi)的最大熱釋放速率，α為火災(zāi)增長系數(shù)，q為火源單位面積熱釋放速率，A_max為區(qū)域火災(zāi)最大過火面積。

建筑內(nèi)部頂棚下方某位置處煙氣溫度最大值T_m的計算公式為，

T_m＝T_g^max×k_sm

其中，為火源正上方頂棚處煙氣溫度最大值，k_sm為溫度修正系數(shù)；

其中，H為建筑高度，A為建筑面積；

k_sm＝η+(1-η)e^(D/2-x)/7 x≥D/2

k_sm＝1 x≤D/2

其中，D為火源直徑，x為距離火源中心的水平距離，η為建筑體量修正系數(shù)。

區(qū)域火災(zāi)發(fā)展全過程的煙氣溫度場預(yù)測模型為，

其中，T_g為煙氣溫度，T₀為環(huán)境初始溫度，分別為火災(zāi)發(fā)展階段煙氣曲線形狀系數(shù)和衰退階段煙氣曲線形狀系數(shù)。

鋼結(jié)構(gòu)的溫度場為，