Online manuály RF-/STEEL EC3 5/8

Zpět k online manuálům

99x

004552

1.1.0001

Vybrat manuál

Přehled

1 Úvod

2 Vstupní data

3 Výpočet

4 Výsledky

5 Vyhodnocení výsledků

6 Výstup

7 Obecné funkce

8 Příklady

9 Literature

8.2 Požární odolnost

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

Konstrukce a zatížení

Tabulka 8.5 Konstrukce a zatížení
Obr. 8.3 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

Posouzení mezního stavu únosnosti při pokojové teplotě

Ohybový vzpěr okolo vedlejší osy (osa ⊥ až zz)

$N_{c r, z} = \frac{21000 \cdot 8560.00 \cdot π^{2}}{300 . 00^{2}} = 19712.90 kN$

${\bar{λ}}_{z} = \sqrt{\frac{A \cdot f_{y}}{N_{c r, z}}} = \sqrt{\frac{149.0 \cdot 23.5}{19712.90}} = 0.422 > 0.2$

→ 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)

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

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

$N_{E d} = 1.35 \cdot G_{K} + 1.5 \cdot Q_{K} = 1.35 \cdot 1200 + 1.5 \cdot 600 = 2520 kN$

Posouzení

$\frac{N_{E d}}{χ_{z} \cdot A \cdot f_{y} / γ_{M 1}} = \frac{2520}{0.886 \cdot 149.0 \cdot 23.5 / 1.1} = 0.894 \leq 1.0$

Výsledné hodnoty výpočtu v modulu RF-STEEL EC3

Tabulka 8.6 Výsledné hodnoty výpočtu v modulu RF-STEEL EC3
I _z	8560.00	cm⁴	ₓ	ₓ
Efektivní délka prutu	L _{cr, z}	3.000	m	ₓ	ₓ
Pružná vybočení	N _{cr, z}	19712.9	kN	ₓ	ₓ
Stupeň štíhlosti	λ _z	0.4215	ₓ	> 0.2	6.3.1.2(4)
Buckling curve	BC _z	[SCHOOL.TITLE]	ₓ	ₓ	tab. 6.2
Součinitel imperfekce	α _z	0.490	ₓ	ₓ	tab. 6.1
Pomocný součinitel	Φ _z	0.643	ₓ	ₓ	6.3.1.2(1)
Zmenšující součinitel	χ _z	0.886	ₓ	ₓ	rov. (6.49)
Návrhová vzpěrná únosnost	N _{b, z, Rd}	2821.80	kN	ₓ	rov. (6.47)
Posouzení	η	0.893	ₓ	≤ 1.0	rov. (6.46)

Posouzení požární odolnosti

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:

Tabulka 8.6
Objemová tíha:	ρ _p = 945 kg / m ³
Tepelná vodivost:	λ _p = 0,2 W / K
Měrné teplo:	c _p = 1700 J / kgK
Tloušťka:	d _p = 18 mm

Výpočet redukčních součinitelů

Tabulka 8.6
k _{y, Θ} = 0.704	[10] Tabulka 3.1
k _{E, Θ} = 0,528	[10] Tabulka 3.1

Posouzení v požární situaci podle [2] ustanovení 4.2.3.2

Součinitel imperfekce α:

$α = 0.65 \cdot \sqrt{\frac{235}{f_{y}}} = 0.65 \cdot \sqrt{\frac{235}{235}} = 0.65$

Bezrozměrná poměrná štíhlost ‾λ_:

${\bar{λ}}_{Θ} = \bar{λ} \cdot {[\frac{k_{y, Θ}}{k_{E, Θ}}]}^{0.5} = 0.422 \cdot {[\frac{0.704}{0.528}]}^{0.5} = 0.486$

Pomocný součinitel

$Φ_{θ} = \frac{1}{2} \cdot [1 + α \cdot {\bar{λ}}_{θ} + {\bar{λ}}_{θ}^{2}] = \frac{1}{2} \cdot [1 + 0.65 \cdot 0.486 + 0 . 486^{2}] = 0.776$

Součinitel vzpěrnosti při návrhové požární situaci:

$χ_{fi} = \frac{1}{φ_{θ} + \sqrt{φ_{θ}^{2} - {\bar{λ}}_{θ}^{2}}} = \frac{1}{0.776 + \sqrt{0 . 776^{2} - 0 . 486^{2}}} = 0.724$

Návrhová vzpěrná únosnost tlačeného prvku:

$N_{b, fi, R d} = \frac{χ_{fi} \cdot A \cdot k_{y, θ} \cdot f_{y}}{γ M, f i} = \frac{0.724 \cdot 149.0 \cdot 0.704 \cdot 23.5}{1.0} = 1784.7 kN$

Zatížení při požární situaci:

$N_{fi, E d} = 1.0 \cdot G_{k} + 0.9 \cdot Q_{k} = 1.0 \cdot 1200 + 0.9 \cdot 600 = 1740 kN$

Posouzení

$η = \frac{N_{fi, E d}}{N_{b, fi, R d}} = \frac{1740}{1784.7} = 0.975 \leq 1.0$

Výsledné hodnoty výpočtu v modulu RF-STEEL EC3

Tabulka 8.7 Výsledné hodnoty výpočtu v modulu RF-STEEL EC3
Zmenšující součinitel	k _{y, θ}	0.704			[2], tab. 3.1
Zmenšující součinitel	k _{E, θ}	0.528	ₓ	ₓ	[2], tab. 3.1
Stupeň štíhlosti	λ _{z, θ}	0.486	ₓ	ₓ	[2], rov. (4.7)
Součinitel imperfekce	α	0.650	ₓ	ₓ	[2], 4.2.3.2(2)
Pomocný součinitel	Φ _{z, Θ}	0.776	ₓ	ₓ	[2], 4.2.3.2(2)
Zmenšující součinitel	χ _{z, fi}	0.724	ₓ	ₓ	[2], rov. (4.6)
Dílčí součinitel spolehlivosti	γ _{M, fi}	1.000	ₓ	ₓ	[2] , 2.3 (1)
Ohybová odolnost proti boulení	N _{b, fi, z, Θ, Rd}	1784.4	kN	ₓ	[2] , Eq. (4.5)
Posouzení	η	0.975	ₓ	≤ 1.0	[2], rov. (4.1)

ₓ

Literatur

[1]	ČSN EN 1993-1-1:2011-08. Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. Český normalizační institut, Praha 2011.
[2]	Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010.
[10]	Kindmann, R.; Frickel, J.: Elastische und plastische Querschnittstragfähigkeit. Berlin: Ernst & Sohn, 2002

Nadřazená kapitola

8 Příklady