8.2 Požární odolnost

Tento příklad popisuje posouzení požární odolnosti ocelových sloupů, s použitím národní přílohy Německa.

Tabulka 8.5 Konstrukce a zatížení

Průřez sloupu: HE-B 300, ocel S 235 Systém: kloubový sloup, β = 1.0 Výška systému: 3 m Zatížení: G K = 1200 kN, Q K = 600 kN

$N_{cr,z}=\frac{21000·8560.00·{\pi }^2}{300.{00}^2}=19712.90 \mathrm{kN}$

${\overline{\lambda }}_z=\sqrt{\frac{A·f_y}{N_{cr,z}}}=\sqrt{\frac{149.0·23.5}{19712.90}}=0.422>0.2$

→ Je třeba provést návrh na vybočení z ohybu.

Geometrie profilu:

• [1] Tabulka 6.2, řádek 3, sloupec 4: vzpěrná křivka c
• ⇒ α _z = 0,49 ( [1] Tabulka 6.1)

$\Phi =0.5·[1+0.49·(0.422-0.2)+0.{422}^2]=0.643$

${\chi }_z=\frac{1}{0.643+\sqrt{0.{643}^2-0.{422}^2}}=0.886$

$N_{Ed}=1.35·G_K+1.5·Q_K=1.35·1200+1.5·600=2520 \mathrm{kN}$

$\frac{N_{Ed}}{{\chi }_z·A·f_y/{\gamma }_{M1}}=\frac{2520}{0.886·149.0·23.5/1.1}=0.894\le 1.0$

Po 90 minutách vystavení účinkům požáru je podle normové teplotní křivky průměrná teplota oceli 524 ℃.

Jako typ ochrany byl zvolen obklad z protipožárních GFK desek s následujícími vlastnostmi:

Součinitel imperfekce α:

$\alpha =0.65·\sqrt{\frac{235}{f_y}}=0.65·\sqrt{\frac{235}{235}}=0.65$

Bezrozměrná poměrná štíhlost ‾λ_:

${\overline{\lambda }}_{\Theta }=\overline{\lambda }·{\left[\frac{k_{y,\Theta }}{k_{E,\Theta }}\right]}^{0.5}=0.422·{\left[\frac{0.704}{0.528}\right]}^{0.5}=0.486$

Pomocný součinitel

${\Phi }_{\theta }=\frac{1}{2}·[1+\alpha ·{\overline{\lambda }}_{\theta }+{\overline{\lambda }}_{\theta }^2]=\frac{1}{2}·[1+0.65·0.486+0.{486}^2]=0.776$

Součinitel vzpěrnosti při návrhové požární situaci:

${\chi }_{\text{fi}}=\frac{1}{{\phi }_{\theta }+\sqrt{{\phi }_{\theta }^2-{\overline{\lambda }}_{\theta }^2}}=\frac{1}{0.776+\sqrt{0.{776}^2-0.{486}^2}}=0.724$

Návrhová vzpěrná únosnost tlačeného prvku:

$N_{b,\text{fi},Rd}=\frac{{\chi }_{\text{fi}}·A·k_{y,\theta }·f_y}{\gamma M,fi}=\frac{0.724·149.0·0.704·23.5}{1.0}=1784.7 \mathrm{kN}$

Zatížení při požární situaci:

$N_{\text{fi},Ed}=1.0·G_k+0.9·Q_k=1.0·1200+0.9·600=1740 \mathrm{kN}$

$\eta =\frac{N_{\text{fi},Ed}}{N_{b,\text{fi},Rd}}=\frac{1740}{1784.7}=0.975\le 1.0$

ₓ