Kolumna wewnętrzna na pierwszym piętrze trzykondygnacyjnego budynku jest zaprojektowana. Kolumna jest monolityczna i połączona z górną i dolną belką. Następnie weryfikuje się uproszczoną metodę projektowania na pożar A dla kolumn według DIN EN 1992-1-2 i porównuje wyniki z [1].
| Materiał | Beton C35/45 | Wartość projektowa wytrzymałości betonu na ściskanie | fcd | 19.900 | N/mm2 |
| Stal zbrojeniowa B500S(B) | Wartość projektowa granicy plastyczności | fyd | 434.783 | N/mm2 | |
| Geometria | Struktura | Długość kolumny | lcolumn | 4.200 | m |
| Przekrój | Wysokość | h | 200 | mm | |
| Szerokość | b | 200 | mm | ||
| Pole przekroju | Ac | 400 | mm2 | ||
| Obciążenia | Obciążenia stałe | LC1 | Gk | 363.000 | kN |
| LC2 | Sk | 30.000 | kN | ||
| LC3 | Qk | 150.000 | kN |
529x
48x
Ustawienia RFEM
- Uproszczona metoda zgodnie z Rozdziałem 5 jest aktywowana jako metoda projektowania pożarowego.
- Dla normalnej temperatury stałe i przejściowe wg 2.4.2(2) jako typ sytuacji projektowej dla obciążeń ogniowych.
- Współczynnik redukcji poziomu obciążenia projektowego ηfi ustawiono na 0.61.
- Współczynnik wyboczenia giętego ky dla projektowania pożarowego ustawiono na 0.5.
Wyniki
- Siły wewnętrzne
Decydująca kombinacja obciążeń: 1.35·LC1 + 0.75·LC2 + 1.5·LC3
Siła normalna NEd [kN] RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek 737.550 738.000 1.00
- Długość efektywna i smukłość
'Długość efektywna i smukłość Parametr Opis Jednostka RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek ky Współczynnik długości efektywnej – 1.000 1.000 1.00 l0 Długość efektywna m 4.200 4.200 1.00 l0 Długość efektywna m 4.200 4.200 1.00 n Siła normalna względna – 0.930 0.932 1.00 iy Promień bezwładności – 57.700 57.700 1.00 λ Smukłość – 72.746 73.000 0.99
- Wymagane zbrojenie
Parametr Opis Jednostka RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek As,min Minimalne pole zbrojenia podłużnego cm2 2.540 2.540 1.00 As,req wymagane zbrojenie cm2 12.480 12.400 1.00
- Projektowanie pożarowe
Budynek, w którym znajduje się kolumna, jest rozpatrywany jako budynek klasy 4. Wymóg dla kolumny to zatem odporność ogniowa co najmniej R60. Najpierw oblicza się minimalny wymiar przekroju zgodnie z uproszczoną metodą A dla kolumn wg 5.3.2(1), Tabela 5.2(a):
Minimalny wymiar przekroju i odległość osi prętów zbrojeniowych wg 5.3.2(1) Tabela 5.2a Parametr Opis Jednostka RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek ηfi Współczynnik redukcji poziomu obciążenia w sytuacji pożaru – 0.610 0.614 1.00 NEd,fi Siła osiowa w przekroju z powodu obciążenia dla projektowania pożarowego kN 452.856 453.000 1.00 NRd Nośność kolumny kN 798.835 800.000 1.00 μfi Stopień wykorzystania w sytuacji pożaru kN 0.570 0.566 1.00 bmin,req Wymagana minimalna wymiar przekroju mm 216.7 217.0 1.00 am,req Wymagana minimalna odległość mm 39.3 39.3 1.00
Ponadto określa się minimalną odporność ogniową R. Jest obliczana w następujący sposób:
Do obliczenia odporności ogniowej określonej na podstawie nośności Rη,fi stosuje się następujący wzór:
Dla celów uproszczenia w literaturze przyjmuje się, że μfi = ηfi. Dlatego konieczne jest ponowne obliczenie Rη,fi przy użyciu rzeczywistego stopnia wykorzystania w sytuacji pożaru μfi, aby można było porównać go z wynikami RFEM:
| Minimalna odporność ogniowa wg Wzoru 5.7 | |||||
| Parametr | Opis | Jednostka | RFEM | Rozwiązanie analityczne | Stosunek |
| μfi | Stopień wykorzystania w sytuacji pożaru | kN | 0.570 | 0.570 | 1.00 |
| ω | Mechaniczny współczynnik zbrojenia | – | 0.689 | 0.690 | 1.00 |
| Rη,fi | Odporność ogniowa określona na podstawie nośności | – | 35.948 | 35.690 | 1.00 |
| Ra | Odporność ogniowa określona na podstawie ochrony zbrojenia | – | 16.000 | 16.000 | 1.00 |
| Ri | Odporność ogniowa określona na podstawie długości wyboczeniowej | – | 27.840 | 27.800 | 1.00 |
| Rb | Odporność ogniowa określona na podstawie wymiaru przekroju | – | 18.000 | 18.000 | 1.00 |
| Rn | Odporność ogniowa określona na podstawie liczby prętów | – | 0 | 0 | 1.00 |
| R | Czas odporności ogniowej | min | 83 | 82 | 1.01 |