Uma coluna interna no primeiro andar de um edifício de três andares está projetada. A coluna é monolítica e conectada às vigas superior e inferior. O método simplificado de dimensionamento ao fogo A para colunas segundo DIN EN 1992-1-2 é então verificado e os resultados comparados a [1].
| Material | Concreto C35/45 | Valor de cálculo da resistência à compressão do concreto | fcd | 19.900 | N/mm2 |
| Aço de Armadura B500S(B) | Resistência de escoamento de cálculo | fyd | 434.783 | N/mm2 | |
| Geometria | Estrutura | Comprimento da coluna | lcolumn | 4.200 | m |
| Seção transversal | Altura | h | 200 | mm | |
| Largura | b | 200 | mm | ||
| Área da seção transversal | Ac | 400 | mm2 | ||
| Cargas | Cargas Permanentes | LC1 | Gk | 363.000 | kN |
| LC2 | Sk | 30.000 | kN | ||
| LC3 | Qk | 150.000 | kN |
526x
48x
Configurações do RFEM
- O método simplificado segundo o Capítulo 5 é ativado como método para dimensionamento ao fogo.
- Permanente e transitória para temperatura normal de acordo com 2.4.2(2) é o tipo de situação de dimensionamento para cargas de fogo.
- O fator de redução do nível de carga de cálculo ηfi é estabelecido em 0.61.
- A flambagem flexional ky para o dimensionamento ao fogo é estabelecida em 0.5.
Resultados
- Forças internas
A combinação de carga governante: 1.35·LC1 + 0.75·LC2 + 1.5·LC3
Força normal NEd [kN] RFEM Solução analítica Razão 737.550 738.000 1.00
- Comprimento eficaz e esbeltez
'Comprimento eficaz e esbeltez Parâmetro Descrição Unidade RFEM Solução analítica Razão ky Fator de comprimento eficaz – 1.000 1.000 1.00 l0 Comprimento eficaz m 4.200 4.200 1.00 l0 Comprimento eficaz m 4.200 4.200 1.00 n Força normal relativa – 0.930 0.932 1.00 iy Raio de giração – 57.700 57.700 1.00 λ Esbeltez – 72.746 73.000 0.99
- Armadura requerida
Parâmetro Descrição Unidade RFEM Solução analítica Razão As,min Área mínima da armadura longitudinal cm2 2.540 2.540 1.00 As,req armadura requerida cm2 12.480 12.400 1.00
- Dimensionamento ao fogo
O edifício onde a coluna está localizada é considerado como classe de edificação 4. A exigência para a coluna é, portanto, uma duração de resistência ao fogo de pelo menos R60. Primeiro, a dimensão de seção mínima segundo o método simplificado A para colunas de acordo com 5.3.2(1), Tabela 5.2(a) é calculada:
Dimensão mínima da seção e distância do eixo da barra de aço de acordo com 5.3.2(1) Tabela 5.2a Parâmetro Descrição Unidade RFEM Solução analítica Razão ηfi Fator de redução do nível de carga de cálculo para situação de fogo – 0.610 0.614 1.00 NEd,fi Força axial na seção devido à carga para dimensionamento ao fogo kN 452.856 453.000 1.00 NRd Capacidade da coluna kN 798.835 800.000 1.00 μfi Grau de utilização na situação de fogo kN 0.570 0.566 1.00 bmin,req Dimensão mínima de seção transversal requerida mm 216.7 217.0 1.00 am,req Distância mínima requerida mm 39.3 39.3 1.00
Além disso, a duração mínima de fogo R é determinada. Ela é calculada da seguinte forma:
A seguinte equação é usada para calcular a resistência ao fogo determinada com base na capacidade de resistência Rη,fi:
Para fins de simplificação, a literatura assume que μfi = ηfi. Portanto, é necessário recalcular Rη,fi usando o grau de utilização real em situação de fogo μfi para poder compará-lo com os resultados do RFEM:
| Duração mínima do fogo segundo Eq. 5.7 | |||||
| Parâmetro | Descrição | Unidade | RFEM | Solução analítica | Razão |
| μfi | Grau de utilização em uma situação de fogo | kN | 0.570 | 0.570 | 1.00 |
| ω | Razão de armadura mecânica | – | 0.689 | 0.690 | 1.00 |
| Rη,fi | Resistência ao fogo determinada com base na capacidade de resistência | – | 35.948 | 35.690 | 1.00 |
| Ra | Resistência ao fogo determinada com base no cobrimento da armadura | – | 16.000 | 16.000 | 1.00 |
| Ri | Resistência ao fogo determinada com base no comprimento de flambagem | – | 27.840 | 27.800 | 1.00 |
| Rb | Resistência ao fogo determinada com base na dimensão da seção transversal | – | 18.000 | 18.000 | 1.00 |
| Rn | Resistência ao fogo determinada com base no número de barras | – | 0 | 0 | 1.00 |
| R | Tempo de resistência ao fogo | min | 83 | 82 | 1.01 |