Navrhování konstrukcí na účinky požáru podle EN 1993-1-2 (tepelné vlastnosti materiálu)
Odborný článek
Přídavný modul RF-/STEEL EC3 umožňuje používat v programu RFEM, případně v programu RSTAB, nominální křivky časové závislosti teploty. V programu jsou k dispozici normové teplotní křivky (NTK), křivky vnějšího požáru a uhlovodíkové křivky. Z těchto teplotních křivek může přídavný modul vypočítat teplotu v ocelovém průřezu a na základě spočítaných hodnot následně provést posouzení na účinky požáru. V našem příspěvku se budeme zabývat tepelnou odezvou oceli, neboť přímo ovlivňuje výpočet teplot konstrukčního prvku v přídavném modulu RF-/STEEL EC3.
Tepelné vlastnosti oceli se v EN 1993‑1‑2 [2] popisují pomocí funkcí, které umožňují u každé teploty určit také přesnou hodnotu příslušné vlastnosti materiálu.
Teplotní roztažnost
Teplotní roztažnost Δl/l udává změnu geometrických rozměrů vyvolanou změnou teploty.
Při 20 °C ≤ Θa < 750 °C:
$$\frac{\triangle\mathrm l}{\mathrm l}\;=\;1,2\;\cdot\;10^{-5}\;\cdot\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a\;+\;0,4\;\cdot\;10^{-8}\;\cdot\;\mathrm\Theta_\mathrm a^2\;-\;2 416\;\cdot\;10^{-4}$$Při 750 °C ≤ Θa ≤ 860 °C:
$$\frac{\triangle\mathrm l}{\mathrm l}\;=\;1,1\;\cdot\;10^{-2}$$Při 860 °C < Θa ≤ 1,200 °C:
$$\frac{\triangle\mathrm l}{\mathrm l}\;=\;2\;\cdot\;10^{-5}\;\cdot\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a\;-\;6,2\;\cdot\;10^{-3}$$Obr. 01 - Teplotní roztažnost oceli
Měrné teplo
Měrné teplo ca in J/(kgK) je množství tepla, které je zapotřebí k ohřátí kilogramu materiálu o 1 kelvin.
Při 20 °C ≤ Θa < 600 °C:
$${\mathrm c}_\mathrm a\;=\;425\;+\;7,73\;\cdot\;10^{-1}\;\cdot\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a\;-\;1,69\;\cdot\;10^{-3}\;\cdot\;\mathrm\Theta_\mathrm a^2\;+\;2,22\;\cdot\;10^{-6}\;\cdot\;\mathrm\Theta_\mathrm a^3$$Při 600 °C ≤ Θa < 735 °C:
$${\mathrm c}_\mathrm a\;=\;666\;+\;\frac{13 002}{738\;-\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a}$$Při 735 °C ≤ Θa < 900 °C:
$${\mathrm c}_\mathrm a\;=\;545\;+\;\frac{17 820}{{\mathrm\Theta}_\mathrm a\;-\;731}$$Při 900 °C ≤ Θa ≤ 1 200 °C:
$${\mathrm c}_\mathrm a\;=\;650$$Tepelná vodivost
Tepelná vodivost λa ve W/(mK) udává schopnost materiálu přenášet tepelnou energii vedením.
Při 20 °C ≤ Θa < 800 °C:
$${\mathrm\lambda}_\mathrm a\;=\;54\;-\;3,3\;\cdot\;10^{-2}\;\cdot\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a$$Při 800 °C ≤ Θa ≤ 1,200 °C:
$${\mathrm\lambda}_\mathrm a\;=\;27,3$$Obr. 03 - Tepelná vodivost oceli
Literatura
Odkazy
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).
Související produkty
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.
3 160,00 EUR
Hlavní program
Program pro statický výpočet a navrhování prutových a příhradových konstrukcí, provedení lineárních a nelineárních výpočtů vnitřních sil, deformací a podporových reakcí.
2 280,00 EUR
Přídavný modul
Posouzení ocelových prutů podle EC 3
1 320,00 EUR
Přídavný modul
Posouzení ocelových prutů podle EC 3
1 320,00 EUR
