Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 56 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
Башни-близнецы, 11 сентября 
Автор Сообщение
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 20 янв 2010, 13:17
Сообщений: 564
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Здравствуйте!

Уже не знаю, стоит ли продолжать копаться в технических подробностях, но тем не менее небольшой комментарий.

Коловрат писал(а):
в моём представлении при нагревании сталь начинает быть более пластичной. Это же не нагрев электрической дугой, заведомо неравномерный, от которого может возникнуть подкаливание, а более-менее равномерный нагрев от пожара, когда сталь будет отпускаться, терять свою жёсткость. Но не становиться более хрупкой.


Пару слов и график влияния температуры на сопротивление деформированию и пластичность стали:

С небольшими оговорками в районе 300градусов сталь при нагреве постепенно теряет прочность и у нее нарастает пластичность. Постепенно, хочу отметить. При таком развитии событий конструкция должна, опять же, постепенно проседать при утере прочности. Более того, чтобы проседать строго вдоль длины колонн, они должны равномерно прогреваться по всему объему. Причиной же обрушения башен в том виде, каком мы его увидели (10 или 20 сек, не столь важно) может быть только некий скачкообразный процесс утери конструкцией несущих свойств.

Далее, чтобы проиллюстрировать, что такое плавление (или хотя бы разогрев до более-менее высоких температур) 200 тысяч тонн стали. Считающаяся самой большой доменной печью в Европе ДП-9 в Кривом Роге имеет производительность 4 миллиона тонн чугуна в год. Это условно 11000 тонн в день. Напомню, что в Н.Й. на все ушло 100минут.

Далее. Эффекты закаливания, отжига, пережога итд. появляются не при разогреве стали, а уже после остывания до обычных температур по тому или иному температурно-временному графику.


18 янв 2018, 10:12
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 15 янв 2010, 12:38
Сообщений: 1232
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Пересвет, насколько я понял твои выкладки, стальные конструкции башен не могли нагреться выше 300 градусов. А скорее всего, прогрев был даже ниже этой температуры.


18 янв 2018, 10:40
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 20 янв 2010, 13:17
Сообщений: 564
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Коловрат, судя по графику, описывающему зависимость пластичности от температуры, существенная потеря прочности и нарастание пластичности начинается при нагреве свыше 300гр и далее вплоть до плавления.

Теоретически, если прогреть конструкции до состояния, условно говоря, пластилина, а это уже в районе примерно около 1000градусов, то картина обрушения в течении 20сек, возможно, будет выглядеть правдоподобно. Причем, разогреть очень быстро; насколько быстро не знаю, расчетов у меня нет, но полагаю, что речь идет о каких-то минутах (или даже быстрее). Иначе, как я уже и писал, башни должны начать постепенно проседать в размягченных состояниях в соответствии с приведенным графиком потери прочности.

Как этого достигнуть практически, я не представляю. На порядки меньшие массы стали в мартенах греют сутками. Это в спецпечах, с серьезной термоизоляцией. А тут на открытом воздухе, под океанским ветерком за минуты. На керосине.

П.С. Алюминий горит, но в распыленном состоянии.


18 янв 2018, 12:00
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 15 янв 2010, 15:03
Сообщений: 910
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Три закона Артура Кларка применимы к обсуждению данной темы очень хорошо.

Но пока речь о первом из них: Когда уважаемый, но пожилой учёный утверждает, что что-то возможно, то он почти наверняка прав. Когда он утверждает, что что-то невозможно, — он, весьма вероятно, ошибается.

И о его дополнении: Тем не менее, когда непрофессионалы сплачиваются вокруг идеи, отрицаемой уважаемым, но пожилым учёным, и поддерживают эту идею с пылом и энтузиазмом — то этот уважаемый, но пожилой учёный, в конечном счёте, вероятно, прав

Как и следует, надо идти от азов, а именно от дисциплины "Огнестойкость строительных конструкций":
Цитата:
Пределы огнестойкости большинства незащищенных металлических конструкций очень малы и находятся в пределах:
(R10 - R15) для стальных конструкций;
(R6 – R8)* для алюминиевых конструкций.
Исключение составляют колонны массивного сплошного сечения, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать R 45, но применение таких конструкций в строительной практике встречается крайне редко.
Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности (λ) и малых значениях теплоемкости с, что, соответственно, ведет к большим значениям коэффициента температуропроводности (ρλ⋅=ca) металла, характеризующего скорость распространения тепла внутри конструкции (здесь ρ- плотность металла).
Высокая теплопроводность металла практически не вызывает температурного градиента внутри сечения металлической конструкции.
Это приводит к тому, что при пожаре температура незащищенных металлических конструкций быстро достигает критических температур прогрева металла, при которых происходит снижение прочностных свойств материала до такой величины, что конструкция становится неспособной выдерживать приложенную к ней внешнюю нагрузку, в результате чего наступает предельное состояние конструкции по признаку потере несущей способности (R).
Значения критической температуры Tcr прогрева различных металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке приведены в таблице 1.
Для стали 470-500С


Подробно здесь: http://mgsu.ru/organizations/RealizDogo ... 1-NOM7.pdf
В этом материале стоит обратить внимание на пожар Останкинской башни: http://www.myshared.ru/slide/879439/

Башни строились в конце 60-х - начале 70-х гг. И по всем свидетельствам, противопожарная облицовка находилась там в плохом состоянии.


Ещё стоит обратить внимание, что судя по фотографиям периода постройки, конструкция собиралась на болтовых соединениях и длина продольных балок не превышала 6 м (скорее всего меньше). Да и сами башни можно представить как балки жесткой консольной заделки, передаающими все нагрузки (см. сопромат), т.е. необходимо учитывать и силу и импульс приложенные в момент столкновения самолёта с башнями.

На фотографиях после разрушения видно, что места болтовых соединений срезаны. Причины этого могут быть как в разных коэффициентах линейного расширения болтов и балок из-за применения разных материалов, так и из-за механической нагрузки - удара самолёта.

Дополнено: Сталь является негорючим материалом, но, как и все материалы, используемые в строительстве, не может в течение длительного времени выдерживать воздействие высокой температуры, возникающей внутри здания при пожаре. Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в среднем составляет 15 мин. Это объясняется достаточно быстрым снижением прочностных и деформативных характеристик металла при повышенных температурах во время пожара.
...
При действии «стандартного» режима пожара температура окружающей среды не перестает повышаться и тепловая инерция металла, обуславливающая некоторую задержку нагрева, наблюдается только в течение первых минут пожара. Затем температура металла приближается к температуре нагревающей среды. Защита металлического элемента и эффективность этой защиты также влияют на нагрев металла. Высокая теплопроводность стали позволяет предполагать, что теплоперенос в массе металлической конструкции осуществляется достаточно быстро, поэтому для стальных конструкций допускается не учитывать температурный градиент ни по сечению, ни по длине.

Подробно здесь: http://yandex.ru/clck/jsredir?bu=uniq15 ... 3948383997

И ещё раз подчёркиваю, я в этом вопросе не специалист.


28 янв 2018, 11:16
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 15 янв 2010, 12:38
Сообщений: 1232
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Материал, представленный Стражем - действительно сильный аргумент. Когда познакомишься с книгами по огнестойкости стальных конструкций, возникает единственный вопрос: почему башни не грохнулись уже через 15 минут пожара, когда (согласно представленным справочникам) запас прочности стальных конструкций должен быть исчерпан.

Однако, здесь многое (если не всё) зависит от толщины стальных конструкций. Из имеющихся фотографий строительства башен видно, что толщина двутавров и стенок колонн прямоугольного сечения была около 50 мм (это можно определить по руке монтажника, держащего двутавр во время установки). То есть, согласно графика на странице 24, чтобы нагреть незащищённые стальные конструкции такой толщины даже до 500 градусов, необходимо около часа. (И, кстати, согласно фотографиям, продольные двутавровые балки были на всю длину этажа - от центральных до периферических опор).

Далее, Пересвет уже писал о том, что запаса начального горючего вещества (керосина) не хватит на нагрев всей массы стальных конструкций. А то, что к исходу часа пожар начал затухать, говорит о том, что помимо керосина там не было сколь-нибудь много горючего вещества.

Мы же договорились, что согласно представленным справочникам, из-за высокой теплопроводности стали считается, что при пожаре греется сразу вся масса стальных конструкций. А это 200 000 тонн. Греются в том числе и наружные стальные балки, которые активно охлаждаются морским ветром, а следовательно, являются радиатором, отводящим тепло.

Далее. Думаю, что стальные конструкции башен были всё-таки "защищёнными". Продольные балки были защищены лёгким бетоном перекрытий. Им же были защищены центральные колонны. Наружные колонны были защищены какими-то накладками (видимо, из алюминия). Но это - тоже защита, пусть и ненадёжная. А это ещё увеличивает время нагрева (и время потери несущей способности) - как минимум до R-120.

После часа пожар начал затухать.

То есть, вполне можно согласиться с Томасом Ига, профессором материаловедения MIT, который описывал пожары как наиболее непонятную часть коллапса башен ВТЦ. К этому можно прибавить и то, что отчет NIST полностью и недвусмысленно заявляет о том, что крепления элементов башен не были разрушены.

Повторюсь: в 1993 году в подземном гараже северной башни было взорвано 680 кг взрывчатки. Был сильный пожар. Который, кстати, тоже должен был нагревать весь массив стальной конструкции. Сильный взрыв + сильный пожар. И - никаких видимых последствий.

К этому можно добавить и пожар в Останкинской башне, на который ссылается Страж. Мне кажется, этот пример в данном случае очень уместен, так как он показывает реальную прочность стальных конструкций. Как помните, пожар начался на большой высоте, и поэтому его было очень сложно потушить. Согласно отчётам, температура в очаге пожара достигала 1000 градусов. Горела громадная масса кабелей, собранных в одном месте. Пожар продолжался не 102 минуты, и даже не 6 часов (на которые делается максимальный расчёт пожарной прочности конструкций). Пожар продолжался 2 дня. За это время из 146 стальных тросов, держащий башню, порвалось 120. Но 26 - остались целы. Это при том, что тросы были сильно натянуты. Башня, как мы все знаем, осталась стоять. :)

Что действительно объясняет материал по огнестойкости стальных конструкций, так это выводы комиссии NIST. Представим себе специалистов, которые понимают, что если широкой общественности сказать о том, что
Страж писал(а):
Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в среднем составляет 15 мин.

это приведёт к общественному взрыву. Ибо станет очевидным, что все без исключения небоскрёбы по всему миру - чрезвычайно уязвимы. Ибо они все построены на основе стальных конструкций. Не нужны никакие самолёты. Достаточно пронести в небоскрёб маленькими порциями горючее вещество по всему объёму здания - и этот небоскрёб будет обречён.

Да, и это всё никак не объясняет атаку на пентагон.


31 янв 2018, 18:09
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 20 янв 2010, 13:17
Сообщений: 564
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Страж писал(а):
Дополнено: Сталь является негорючим материалом, но, как и все материалы, используемые в строительстве, не может в течение длительного времени выдерживать воздействие высокой температуры, возникающей внутри здания при пожаре. Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в среднем составляет 15 мин. Это объясняется достаточно быстрым снижением прочностных и деформативных характеристик металла при повышенных температурах во время пожара.


Из цитаты непонятно, сколько длится "длительное время" и какова "высокая температура" в градусах. Масса стальных конструкций тоже непонятна. При этом, время огнестойкости уже ясно - 15мин.

График снижения "прочностных и деформативных характеристик металла при повышенных температурах" я уже приводил в виде ссылки.

П.С. Что такое "предел огнестойкости" и каков его физический смысл? Что начинает происходить за пределом огнестойкости?


31 янв 2018, 18:55
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 15 янв 2010, 12:38
Сообщений: 1232
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Пересвет писал(а):
Из цитаты непонятно, сколько длится "длительное время" и какова "высокая температура" в градусах.

Пересвет, посмотри книгу по третьей ссылке Стража. Там всё достаточно подробно расписано. На стр. 24 - график нагрева незащищённых стальных конструкций при стандартном пожаре. Там первая кривая - это температура стандартного пожара, остальные кривые - графики роста температуры стальных конструкций в зависимости от приведённой толщины стали.

Но, видимо, при пожаре в ВТЦ первая кривая была значительно положе. Особенно во второй башне. Там при ударе самолёта очень сильно полыхнуло, очевидно взорвался керосин. То есть, значительная часть горючего вещества выплеснулась вовне и в пожаре не участвовала.

Предел огнестойкости - это промежуток времени от начала огневого воздействия в условиях стандартных испытаний до наступления одного из нормированных для данной конструкции предельных состояний. (В нашем случае - до потери несущей способности).

Когда почитаешь эти книги, становится удивительным, до чего, оказывается, мал предел прочности стальных конструкций при воздействии огня.

Но, конечно же, в этих справочниках не учитывается громадная масса стальных конструкций ВТЦ, которые надо нагреть. А, согласно этим же справочникам, в связи с высокой теплопроводностью стали, считается, что при пожаре начинает нагреваться вся стальная конструкция. В нашем случае - вся масса стальных конструкций ВТЦ, т.е. 200 000 тонн. Может быть, именно из-за этого свойства стали, пожар в ВТЦ был таким "тусклым", никак не мог разогнаться, а потом совсем потух. Если принять данные справочников как основу для рассуждений, то получается, что громадная масса стальных конструкций ВТЦ просто оттягивала на себя температуру пожара. Сталь никак не могла нагреться, и забирала на себя всю энергию горящего керосина.


Последний раз редактировалось Коловрат 31 янв 2018, 19:38, всего редактировалось 1 раз.



31 янв 2018, 19:23
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 20 янв 2010, 13:17
Сообщений: 564
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
у меня почему-то не открывается ссылка на яндексдиске

п.с. Завтра постараюсь скачать текст.

п.п.с. Повторюсь еще раз. У меня не вызывает сомнения факт утраты прочности стальных конструкций при нагреве. У меня вызывает сомнения факт нагрева 200.000 тонн стали посредством 60 тонн керосина до требуемых температур за 100 минут, и факт практически мгновенной, скачкообразной утраты своих несущих свойств упомянутой массы стали, что дало картину коллапса в течении времени, очень близком к времени свободного падения. И так 2 раза подряд.


Последний раз редактировалось Пересвет 31 янв 2018, 19:54, всего редактировалось 4 раз(а).



31 янв 2018, 19:27
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 15 янв 2010, 12:38
Сообщений: 1232
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Сейчас, перекачаю этот материал сюда.


Вложения:
31 янв 2018, 19:39
Профиль
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 20 янв 2010, 13:17
Сообщений: 564
Сообщение Re: Башни-близнецы, 11 сентября
Коловрат,спасибо.


31 янв 2018, 19:53
Профиль
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 56 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
cron