Navrhování konstrukcí na účinky požáru podle EN 1993-1-2 (teplotní křivky)

Odborný článek

Tento text byl přeložen Google překladačem

Zobrazit původní text

Přídavný modul RF-/STEEL EC3 umožňuje používat v programu RFEM, případně RSTAB nominální křivky časové závislosti teploty. V programu jsou k dispozici normové teplotní křivky (NTK), křivky vnějšího požáru a uhlovodíkové křivky. Kromě toho se v programu nabízí možnost přímo zadat koncovou teplotu oceli. Tuto teplotu oceli můžeme například určit pomocí parametrické teplotní křivky tak, jak se stanoví v příloze k EN 1992‑1‑2. Níže popíšeme různé možnosti vystavení účinkům požáru.

Požár

Požár je účinkem na konstrukci, a proto je regulován se všemi okrajovými podmínkami podle EN 1991-1-2. V této sekci se nacházejí všechny jmenovité teplotní křivky a jednoduché modely přirozeného požáru, které působí na konstrukci.

Nominální časově-teplotní křivky

V průběhu let bylo prováděno mnoho požárních zkoušek s cílem posoudit chování konstrukčních prvků v případě požáru. V rámci těchto zkoušek bylo možné stanovit průběh požáru v průběhu času a také teplotu v závislosti na zatížení požárem, na jednotlivých složkách a materiálech. Tyto teplotní křivky jsou použitelné pouze částečně, protože neobsahují žádnou fázi generování ani ochlazení. Na základě zkoušek a pro standardní vyhodnocení byl stanoven teplotní zákon na základě mezinárodních dohod. DIN EN 1991-1-2 obsahuje tři koncepty požární křivky, které lze použít podle zjednodušené metody podle DIN EN 1993-1-2.

Obr. 01 - 1-2

Standardní teplotní křivka (ETK):
Θ g = 20 + 345 ∙ log 10 (8 ∙ t +1)
α c = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Křivka vnějšího požáru:
Θ g = 660 ∙ (1 - 0.687 ∙ e 0.32 ∙ t - 0.313 ∙ e -3.8 ∙ t ) + 20
α c = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Uhlová křivka uhlovodíku:
Θ g = 1,060 ∙ (1 - 0,325 ∙ e -0,1667 ∙ t - 0,675 ∙ e -2,5 ∙ t ) + 20
α c = 50 ∙ [W/(m ∙ K)]

Kromě toho existuje parametrická křivka požární odolnosti, která je ovšem určena pro použití při obecném posouzení požární odolnosti podle DIN EN 1993-1-2. V tomto případě je ETK nejpoužívanější požární křivkou, protože za touto požární křivkou je prováděna většina experimentálních analýz požárních materiálů. Křivka vnějšího požáru na druhé straně není příliš důležitá, protože teplota této křivky stoupá na 660 ° C, a není proto vhodná pro delší trvání požáru s materiálem pro ochranu před požárem. Uhlová křivka uhlovodíku je podobná požární křivce v tunelu, protože teplota této křivky stoupá na 1350 ° C a nárůst je také strmější než u všech ostatních požárních křivek.

Vystavení účinkům parametrického požáru

Pokud se jako požární scénář používá parametrické vystavení účinkům požáru, musí být zajištěn nosný účinek konstrukčního prvku. Konstrukční prvek nesmí být poškozen během celé fáze požáru, včetně fáze ochlazování, ani v rámci požadované doby únosnosti. V EN 1991-1-2 je v příloze A uvedena takzvaná parametrická teplotní křivka. Tento požární scénář v Německu již není povolen, protože v něm je národní příloha k EN 1991-1-2, která je nutná. Tento scénář byl nahrazen návrhovou požárem. Tuto křivku lze použít k úplnému popisu možného vzniku požáru, tzn. od vývojové fáze po kompletní fázi požáru až k fázi úpadku.

Obr. 02 - 1-2/NA

Řezy křivek jsou ohraničeny charakteristickými body, a udávají tak průběh uvolňování tepla. Při určování teplotních hodnot je třeba rozlišovat mezi požárem řízeným větráním a požárem. Tento model přirozeného požáru má navíc jen omezené použití. Platí pro základní plochy o ploše do 400 m² a výšce do 6 m. U návrhových požárů řízených větráním lze charakteristickou hodnotu maximální rychlosti uvolňování tepla vypočítat pomocí rovnic v příloze A.

Literatura

[1] Eurokód 1: Účinky na konstrukci - Část 1-2: Obecná zatížení - požární zatížení konstrukcí; EN 1991-1-2: 2002 + AC: 2009
[2] Národní příloha - Národně stanovené parametry - Eurokód 1: Účinky na konstrukci - Část 1-2: Obecná zatížení - požární zatížení konstrukcí; DIN EN 1991-1-2/NA: 2015-09
[3] Eurokód 3: Posouzení ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro budovy; EN 1993-1-1: 2005 + AC: 2009
[4] Národní příloha - Národně stanovené parametry - Eurokód 3: Posouzení ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro budovy; DIN EN 1993-1-1/NA: 2015-08
[5] Eurokód 3: Posouzení ocelových konstrukcí - Část 1-2: Obecná pravidla - posouzení požární odolnosti konstrukce; EN 1993-1-2: 2005 + AC: 2009
[6] Národní příloha - Národně stanovené parametry - Eurokód 3: Posouzení ocelových konstrukcí - Část 1-2: Obecná pravidla - posouzení požární odolnosti konstrukce; DIN EN 1993-1-2/NA: 2010-12

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RSTAB Hlavní program
RSTAB 8.xx

Hlavní program

Program pro statický výpočet a navrhování prutových a příhradových konstrukcí, provedení lineárních a nelineárních výpočtů vnitřních sil, deformací a podporových reakcí.

Cena za první licenci
2 550,00 USD
RFEM Ocelové a hliníkové konstrukce
RF-STEEL EC3 5.xx

Přídavný modul

Posouzení ocelových prutů podle EC 3

Cena za první licenci
1 480,00 USD
RSTAB Ocelové a hliníkové konstrukce
STEEL EC3 8.xx

Přídavný modul

Posouzení ocelových prutů podle EC 3

Cena za první licenci
1 480,00 USD