Navrhování konstrukcí na účinky požáru podle EN 1993-1-2 (vystavení účinkům parametrického požáru)

  • Databáze znalostí

Odborný článek

Přídavný modul RF-/STEEL EC3 umožňuje používat v programu RFEM nebo RSTAB nominální křivky časové závislosti teploty. V programu jsou k dispozici normové teplotní křivky (NTK), křivky vnějšího požáru a uhlovodíkové křivky. Program dále 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. V našem příspěvku popíšeme návrh konstrukce na účinky parametrického požáru.

Vystavení účinkům parametrického požáru

Pokud jako požární scénář použijeme vystavení účinkům parametrického požáru, musí být zajištěn přenos zatížení daným konstrukčním prvkem. Po celou dobu trvání požáru včetně fáze ochlazování nebo po požadovanou dobu požární odolnosti nesmí dojít k selhání konstrukčního prvku.

V normě EN 1991-1-2 se v příloze A stanoví takzvané parametrické teplotní křivky. Takový požární scénář již není v Německu povolen a za závaznou se považuje národní příloha k EN 1991‑1‑2.

Tento scénář byl nahrazen návrhovým požárem. Daná křivka umožňuje kompletně popsat možný požární scénář, tj. od fáze vzniku přes fázi plně rozvinutého požáru po fázi dohořívání. Jednotlivé úseky křivky jsou zřetelně vymezeny body, které tak udávají průběh uvolňování tepla. Při stanovení teplotních hodnot je ovšem třeba rozlišovat mezi požáry řízenými větráním a požáry řízenými palivem. Navíc lze tento přirozený model požáru uplatňovat pouze omezeně. Platí pro požární úseky do podlahové plochy 400 m² a s maximální výškou 6 m. U návrhových požárů řízených větráním lze charakteristickou hodnotu maximální rychlosti uvolňování tepla vypočítat pomocí následující rovnice.

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm v,\mathrm k}\;=\;1,21\;\cdot\;{\mathrm A}_{\mathrm W}\;\cdot\;\sqrt{{\mathrm h}_{\mathrm W}}$

U návrhových požárů řízených palivem lze charakteristickou hodnotu maximální rychlosti uvolňování tepla vypočítat pomocí následující rovnice.

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm f,\mathrm k}\;=\;0,25\;\cdot\;{\mathrm A}_{\mathrm f}$

Návrhová hodnota maximální rychlosti uvolňování tepla se určí z následujícího výrazu:

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm d}\;=\;{\mathrm\gamma}_{\mathrm{fi},\overset.{\mathrm Q}}\;\cdot\;\min\left\{\begin{array}{l}{\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm v,\mathrm k}\\{\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm f,\mathrm k}\end{array}\right.$

Obr. 01 - Schematické znázornění křivky časové závislosti teploty při použití zjednodušeného modelu přirozeného požáru

Norma EN 1991-1-2 uvádí vzorce pro stanovení teploty okolí požáru. Lze je najít v příloze AA.

Kombinace zatížení parametrickým požárem podle EN 1993-1-2

Na základě teploty okolí požáru lze nyní stanovit teplotu průřezů, jestliže vypočítané teploty okolí spojíme s funkcí pro stanovení teploty sálání, kterou uvádí EN 1993-1-2. Hodnoty okolní teploty přitom jednoduše dosadíme do výpočetního výrazu.

Je třeba si pouze uvědomit, že ΔΘ (teplotní rozdíl) nesmí být záporný. Proto pro něj platí mezní hodnota 0. Důvodem je fáze ochlazování, kterou nelze zohlednit zjednodušenou metodou. Takto šikovně lze zohlednit také reálné požáry, a tím i hospodárněji dimenzovat konstrukční prvky.

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Stefan Frenzel

Dipl.-Ing. (FH) Stefan Frenzel

Vývoj produktů a péče o zákazníky

Ing. Frenzel je zodpovědný za vývoj produktů pro dynamiku. Kromě toho poskytuje technickou podporu pro zákazníky Dlubal Software v Německu.

Klíčová slova

Účinky požáru Vystavení účinkům požáru Návrh na účinky požáru

Odkazy

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 472x
  • Aktualizováno 14. července 2020

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
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 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
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