Konfigurace protipožární ochrany

Konfigurace požární ochrany jsou v současné době k dispozici pro návrh ocelových konstrukcí podle následujících norem:

• EN 1993
• NTC
• GB 50017

Tyto konfigurace určují, podle jakých předpisů se provádí požární posouzení konstrukce ("návrh za tepla"). Zde můžete nastavit parametry pro určení teploty oceli pro požární posouzení.

EN 1993 / NTC

Návrh pro mimořádnou situaci vlivu požáru se v zásadě provádí stejně jako posouzení mezního stavu únosnosti. Kvůli zvýšené koncové teplotě oceli jsou však hodnoty materiálových charakteristik odpovídajícím způsobem sníženy. Příslušné předpisy jsou například v EN 1993-1-2 [1].

Definice teploty

Prostřednictvím seznamu (viz obrázek Nová konfigurace požární ochrany) máte dvě možnosti, jak definovat koncovou teplotu:

• Analyticky: Teplota oceli v určitém časovém okamžiku je určena z teploty plynu podle různých požárních křivek.
• Manuálně: Můžete ocelovou koncovou teplotu nastavit uživatelsky definovanou.

Analytické určení

V kategorii Nastavení pro požární návrh zadejte požadovanou dobu požární odolnosti t_fi,erf a časový interval Δt pro výpočet teploty.

Průřez může být při návrhu považován za požárem zatížený ze všech stran nebo ze tří stran. To ovlivňuje výpočet teploty konstrukce a stanovení koeficientů podle [1]. V případě třístranného zatížení požárem můžete šířku chráněné strany nastavit uživatelsky nebo použít automatické určení: přitom se zjednodušuje, že jedna strana je chráněna po celé šířce průřezu a není zatížena požárem (typický případ pro nosník s betonovou deskou nad ním).

Pokud je průřez chráněn proti působení požáru určitými opatřeními, zaškrtněte v kategorii Požární ochrana políčko 'Nastavit parametry požární ochrany'.

V seznamu pro 'Typ ochrany' jsou k dispozici dvě možnosti:

• Obložení sledující profil: obložení přizpůsobené kontuře průřezu s konstantní tloušťkou (např. omítkové nebo deskové obložení)
• Krytí ve tvaru krabice: pravoúhlé obložení vnějšího průřezu

Zadejte materiálové vlastnosti a tloušťku obložení. Určení teploty se provádí s ohledem na tyto parametry podle [1] 4.2.5.2. Jako materiály požární ochrany jsou podle [1] přípustné pouze deskové materiály a omítky. Posouzení tímto schématem není přípustné pro nátěry s izolačním účinkem nebo pro nátěry tvořící izolační vrstvu, protože tyto obklady mění své vlastnosti v závislosti na teplotě.

V kategorii Teplotní křivka pro stanovení teploty plynů zadejte, která teplotní křivka by měla být použita:

• Normovaná teplotně-časová křivka
• Venkovní požární křivka
• Uhlovodíková požární křivka

V detailech posouzení si můžete nechat zobrazit průběh teploty v Teplotně-časový diagram.

V sekci Tepelné působení pro teplotní analýzu jsou koeficienty použité pro výpočet teploty přednastaveny podle doporučených hodnot v EN 1993-1-2 [1] a EN 1991-1-2 [2]. V případě potřeby je můžete upravit.

Příznivý vliv pozinkování při určování teploty oceli můžete zohlednit úpravou emisivity povrchu. Aktivujte zaškrtnutí 'Pozinkovaný povrch uhlíkové oceli'. Při stanovení teploty oceli se zohledňuje nižší emisivita pozinkovaného povrchu ε_m,lim do nastavené mezní teploty t_lim. Při vyšších teplotách se potom používá emisivita povrchu uhlíkové oceli ε_m. Tento postup odpovídá ustanovením směrnice DASt 027 Určení teploty konstrukčních dílů pozinkovaných ocelových prvků při požáru, jejíž hodnoty jsou přednastaveny.

Manuální definice

Pokud chcete přímo zadat teplotu oceli, zvolte v seznamu (viz obrázek Nová konfigurace požární ochrany) možnost Manuálně. Poté zadejte koncovou teplotu materiálu Θ_a , pro kterou má být proveden požární posudek.

Pro určení koeficientu k₁ podle [1] 4.3.3 pro nerovnoměrné rozložení teploty při posouzení na ohyb je i při manuálním určení teploty nutné zadat informace o expozici požáru (ze všech stran nebo ze tří stran, případně s opatřeními požární ochrany). Koeficient k₂ pro nerovnoměrné rozložení teploty podél délky nosníku je pro všechny případy považován za bezpečný, stanovený jako 1,0.

Kritická teplota

Kromě samotného požárního posouzení nabízí program také možnost určit kritickou teplotu pro posouzení průřezů. Tato hodnota představuje maximální teplotu, která může být dosažena, aby prut nebo sada prutů ještě odolávaly účinkům. Pro to zaškrtněte políčko Výpočet kritické teploty podle EN 1993-1-2, 4.2.4(2).

Po výpočtu je kritická teplota Θ_a,cr pro každé posouzení uvedena v Podrobnosti posouzení. Pro stabilitní posouzení tato možnost, jak bylo uvedeno, není k dispozici.

Poznámky k požárnímu posouzení

Základní nastavení pro posouzení únosnosti (například elastické nebo plastické) nebo pro stabilitní posouzení (například bod působení zatížení) se také přenášejí pro požární posouzení z Konfigurace únosnosti objektu. Limity využití definované na ignorování vnitřních sil a napětí platí i pro požární posouzení.

Požární posouzení se provádí pro všechny návrhové situace, kterým je v vstupní tabulce Návrhové situace pro návrh oceli přiřazen typ AGE 'GZT (STR/GEO) - Mimořádně - Požár'.

Jelikož obecný postup pro stabilitní posouzení podle EN 1993-1-1 [2] 6.3.4 není normově použitelný pro požární posouzení, stabilitní posouzení se provádí postupem náhradního prutu podle EN 1993-1-2 [1] 4.2.3. V tomto případě se použijí i přiřazené Délky klopení pro požární posouzení. Neprobíhá žádné explicitní snížení modulu pružnosti: Snížení se zohledňuje ve stabilitních posudcích prostřednictvím redukčních koeficientů podle [1].

Teplotu oceli můžete zadat formou teplotních zatížení pro výpočet (viz kapitola Zatížení prutů uživatelské příručky RFEM).

Lokální vyboulení štíhlých částí průřezu může být určující formou selhání i v případě požáru. Posouzení pro průřezy třídy 4 se provádí v přídavném modulu návrh oceli podle [1] Příloha E. Posouzení proti smykovému vyboulení tenkých plechů je v požárních posouzeních momentálně neimplementováno.

GB 50017