W konfiguracji przeciwpożarowej można dokonać szczegółowych ustawień dla weryfikacji odporności ogniowej obiektu. Tutaj dokonuje się wszystkich ustaleń dotyczących określenia temperatury stali istotnej dla weryfikacji. Podstawowa struktura dialogu konfiguracji wymiarowania z możliwościami przypisania do poszczególnych obiektów jest opisana w rozdziale nadrzędnym Stahlbemessung.
Konfiguracje przeciwpożarowe są dostępne tylko wtedy, gdy w danych podstawowych modelu w zakładce Normen I jako normę dla wymiarowania stali wybrano EN 1993. Dla innych norm weryfikacje odporności ogniowej nie są obecnie zaimplementowane.
Wszystkie ustawienia dokonane w tym dialogu są potrzebne do określenia końcowej temperatury stali dla weryfikacji odporności ogniowej. Na podstawie określonej temperatury stali następuje w weryfikacji redukcja parametrów materiałowych zgodnie z EN 1993-1-2 [1].
Analiza temperatury stali
Temperatura stali w określonym czasie jest określana na podstawie temperatury gazu według różnych krzywych pożarowych. W konfiguracji przeciwpożarowej należy określić wymaganą długość czasu ochrony przeciwpożarowej oraz interwał czasowy do obliczenia temperatury.
Przekrój może być uwzględniany w obliczeniach jako nagrzewany ze wszystkich stron lub z trzech stron. To ustawienie wpływa na obliczenia temperatury elementu i uwzględniane jest także przy określaniu współczynników weryfikacyjnych zgodnie z [1]. Przy wyborze nagrzewania z trzech stron można określić długość chronionej strony lub skorzystać z funkcji automatycznego określania. Przyjmuje się uproszczenie, że jedna strona, zgodnie z całkowitą szerokością przekroju, nie jest nagrzewana (typowy przypadek użycia dla belki z nałożoną betonową płytą).
Dostępne są różne krzywe temperatury do określenia temperatury gazu:
- Standardowa krzywa temperatura-czas
- Krzywa pożaru zewnętrznego
- Krzywa pożaru węglowodorowego
W szczegółowych wynikach wymiarowania stali można wyświetlić przebieg temperatury w Temperatur-Zeit-Diagramm.
Aby uwzględnić ochronną obudowę profilu za pomocą materiałów ogniochronnych, zaznacz pole wyboru 'Ustal parametry ochrony przeciwpożarowej'. Wtedy obliczanie temperatury odbywa się z uwzględnieniem zdefiniowanych parametrów materiałowych zgodnie z [1] 4.2.5.2. Można wybrać między obudową kasetową a obudową przylegającą do profilu. Jako materiał ogniochronny traktowane są wyłącznie materiały płytowe lub tynki zgodnie z [1]. Weryfikacja z tym schematem nie jest dopuszczalna dla powłok lub materiałów zmieniających właściwości w zależności od temperatury.
Współczynniki wykorzystane do obliczania temperatury są ustawiane według zalecanych wartości EN 1993-1-2 [1] i EN 1991-1-2 [2]. Można je dostosować indywidualnie w razie potrzeby.
Korzystny wpływ cynkowania ogniowego elementów na określanie temperatury stali można uwzględnić poprzez zmianę emisyjności powierzchni. W tym celu zaznacz pole wyboru 'Powierzchnia ocynkowana pręta stalowego'. Przy określaniu temperatury stali uwzględniana jest niższa emisyjność powierzchni ocynkowanej εm,lim do ustalonej granicznej temperatury tlim, powyżej tej temperatury uwzględnia się emisyjność powierzchni stali węglowej εm. Takie podejście odpowiada ustaleniom wytycznej DASt 027 "Określanie temperatury elementów ogniowo cynkowanych w przypadku pożaru", której wartości są również ustawione domyślnie.
Ręczne wprowadzenie temperatury stali
Oprócz analitycznego określenia temperatury stali przez program, istnieje również możliwość ręcznego określenia krytycznej temperatury stali. Wybierz w tym celu opcję 'Ręcznie' na liście rozwijanej do określenia temperatury końcowej. Dla określonej temperatury prowadzi się następnie weryfikację odporności ogniowej dla wszystkich obiektów, którym przypisano tę konfigurację przeciwpożarową.
Aby obliczyć współczynnik k1 zgodnie z [1] 4.3.3 dla nierównomiernego rozkładu temperatury w weryfikacji na zginanie, również przy ręcznym określeniu temperatury konieczne jest podanie ekspozycji na ogień (ze wszystkich stron lub z trzech stron, w razie potrzeby z zastosowaniem środków przeciwpożarowych). Współczynnik k2 dla nierównomiernego rozkładu temperatury wzdłuż długości belki przyjmuje się dla wszystkich przypadków na bezpieczną stronę i wynosi 1,0.
Uwagi do weryfikacji odporności ogniowej
Podstawowe ustawienia dla weryfikacji nośności (na przykład weryfikacja elastyczna lub plastyczna) lub dla weryfikacji stateczności (na przykład punkt zaczepienia obciążenia) są również stosowane do weryfikacji odporności ogniowej z Tragfähigkeitskonfigurationen obiektu. Również zdefiniowane tam wartości graniczne dla przypadków specjalnych mają zastosowanie do weryfikacji odporności ogniowej.
Weryfikacje odporności ogniowej są prowadzone dla wszystkich sytuacji wymiarowania, którym w tabeli wprowadzania dla wymiarowania stali przypisano typ 'Nadzwyczajny - Pożar' (patrz również rozdział Bemessungssituationen).
Weryfikacje stateczności prowadzi się metodą zastępczego pręta zgodnie z [1] 4.2.3. Jako długości wyboczeniowe uwzględnia się dane z przypisanych Knicklängen również dla weryfikacji odporności ogniowej. Nie przeprowadza się explicit redukcji modułu E, ale jest to uwzględnione w weryfikacjach stateczności poprzez współczynniki redukcyjne zgodnie z [1].
Ogólna metoda weryfikacji stateczności zgodnie z EN 1993-1-1, sekcja 6.3.4 nie jest zgodna z normą dla weryfikacji odporności ogniowej.
W tym celu należy użyć materiału o temperaturowo zależnych właściwościach; jest to wyjaśnione w rozdziale Materialien podręcznika RFEM. Definiując obciążenia cieplne, można określić wymaganą temperaturę stali do obliczeń (patrz również rozdział Stablasten podręcznika RFEM).
Lokalne wyboczenie smukłych części przekrojów może również w przypadku pożaru stanowić dominującą formę zniszczenia. Weryfikacje dla przekrojów klasy 4 są wykonywane w dodatku do wymiarowania stali zgodnie z EN 1993-1-2, załącznik E. Weryfikacja zabezpieczenia przed wyboczeniem na ścinanie smukłych blach żeber nie jest obecnie zaimplementowana w weryfikacjach odporności ogniowej dodatku.
