Тема:
Расчет на огнестойкость стальных элементов с горячей оцинковкой в программе RFEM 6 / RSTAB 9
Внимание!
С помощью аддона Расчёт стальных конструкций можно рассчитывать стальные элементы конструкции на случай пожара, используя простые методы расчёта в соответствии с Еврокодом 3. Температуру компонента во время расчетной проверки можно определить автоматически по кривым зависимости температуры от времени, указанным в нормативе. Помимо рассмотрения облицовки для защиты от огня, вы также можете учесть полезные свойства горячего цинкования.
Легенда:
Горячее цинкование стальных элементов конструкций обычно используется в качестве защиты от коррозии. Кроме того, горячеоцинкованная поверхность оказывает благоприятное воздействие также на расчет огнестойкости. Согласно результатам исследовательского проекта, проведенного в Техническом университете Мюнхена в Германии, при горячем цинковании значительно уменьшается коэффициент излучения стальной поверхности [1].
В диапазоне температур до 500 °C рекомендуется использовать коэффициент излучения εm = 0,35 вместо εm = 0,7, предусмотренного нормой EN 1993-1-2. Эти результаты были также включены в немецкие рекомендации по стальным конструкциям; то есть 027 DASt (Немецкий комитет по стальным конструкциям). Еще одна цель - включение в следующее поколение норм Еврокод.
Коэффициент излучения поверхности конструктивного элемента является важным параметром, влияющим на определение температуры элемента по EN 1993-1-2. В зависимости от воздействия огня, более низкий коэффициент излучения приводит к более низким температурам и, следовательно, к более высокой несущей способности во время расчета конструкции. При применении горячего цинкования часто можно достичь огнестойкости R30 (воздействие огня 30 минут) даже без дополнительных мероприятий по противопожарной защите.
Дополнительную информацию по данной теме можно найти на сайте https://www.feuerverzinken.com/anwendungen/bauen/brandschutz.
Определение температуры во время расчёта в аддоне Расчёт стальных конструкций
Задайте параметры для расчета на огнестойкость стержня в конфигурации огнестойкости в аддоне Расчёт стальных конструкций. Для определения температуры соответствующего компонента во время расчётной проверки в соответствии с аналитическим методом, необходимо выбрать соответствующую кривую зависимости температуры от времени, требуемое время огнестойкости и воздействие огня. Коэффициенты, используемые для определения температуры, можно настроить в разделе «Тепловые воздействия для расчета температуры». В качестве настройки по умолчанию задаются значения согласно норме EN 1993-1-2. Активируйте флажок «Оцинкованная поверхность стержня из углеродистой стали», чтобы учесть нижний коэффициент излучения до температуры компонента 500 °C.
Промежуточные значения для определения температуры компонента четко указаны в подробностях расчета на огнестойкость. Кроме того, для каждого стержня доступна диаграмма зависимости температуры от времени.
Расчет на огнестойкость в аддоне Расчёт стальных конструкций
В расчете на огнестойкость сочетание загружений выполняется для особого расчетного случая. По сравнению с сочетанием для предельного состояния по несущей способности, частичная надежность, а также коэффициенты сочетаний применяются более эффективно. Создайте еще одну расчетную ситуацию типа «Особая - psi-2.1» и активируйте ее в расчете стальных конструкций.
В данном расчетном случае расчётные проверки компонентов выполняются в аддоне по норме EN 1993-1-2, раздел 4.2.3. Первым шагом является определение температуры, как описано выше. Затем следует расчет с учетом температурных коэффициентов ослабления, основанных на температуре компонента во время расчетной проверки.
В следующем примере мы проанализируем балку перекрытия, которая подвергается воздействию огня с трех сторон. Благодаря особой расчетной ситуации, расчетное значение изгибающего момента уменьшается примерно вдвое по сравнению с ПС 1г. Таким образом, несущая способность в случае пожара будет соответствовать тому, если температурное снижение прочности во время расчетной проверки составляет менее 50%.
Воздействие огня в течение 30 минут (R30) приводит к температуре элемента 675 °C для профиля HEM 180 без применения горячего цинкования. При такой температуре для расчета сечения доступен только 41% несущей способности. Таким образом, расчет балки в нашем примере нельзя выполнить. Однако в данном случае необходимо обеспечить также меры противопожарной защиты или выбрать сечение большего размера.
При горячем цинковании температура элемента составляет всего 567 °C, а 61% несущей способности все еще доступен для расчета. Это означает, что расчетные проверки были выполнены без каких-либо дополнительных мероприятий по противопожарной защите. Все соответствующие промежуточные значения и формулы, использованные для расчета, перечислены в подробностях расчета.
Другие видео:
► КБ 001840 | Расчет на огнестойкость стальных элементов с горячей оцинковкой в программе RFEM...