Расчет конструкций конструкций по EN 1993-1-2 (кривые огня)

Техническая статья

Эта статья была переведена Google Translator

Посмотреть исходный текст

Используя RF- / STEEL EC3 , можно применить номинальные кривые температуры-времени в RFEM или RSTAB . Реализована стандартная кривая зависимости температуры от времени (ETK), кривая наружного сгорания и кривая пламени углеводородов. Кроме того, программа дает возможность напрямую указывать конечную температуру стали. Данную температуру стали можно рассчитать с использованием параметрической кривой зависимости температуры от времени, как описано в Приложении к EN 1992-1-2. Различные виды пожаров описаны в данной статье.

Огонь

Пожар является воздействием на конструкцию и поэтому регулируется всеми граничными условиями в EN 1991-1-2. В этот раздел также включены все номинальные кривые температуры-времени и простые модели естественного пожара, которые могут воздействовать на конструкцию.

Номинальные кривые время-температура

За прошедшие годы было проведено множество испытаний на огнестойкость для оценки поведения конструктивных элементов в случае пожара. В рамках этих испытаний было возможно определить развитие пожара с течением времени, а также температуру в зависимости от пожарной нагрузки, а также компонентов и материалов. Эти температурно-временные кривые применимы только частично, потому что они не включают фазу генерации или фазу охлаждения. На основе испытаний и стандартной оценки был определен закон температуры-времени, основанный на международных соглашениях. Стандарт DIN EN 1991-1-2 содержит три понятия кривой огнестойкости, которые можно использовать для упрощенного метода в соответствии с DIN EN 1993-1-2.

Pисунок 01 - Fire Curve Concepts According to DIN EN 1991-1-2

Стандартная температурная кривая (ETK):
Θ g = 20 + 345 ∙ log 10 (8 ∙ t +1)
α c = 25 ∙ [Вт/(м ∙ K)]

Внешняя пожарная кривая:
Θ g = 660 ∙ (1 - 0,687 ∙ e 0,32 ∙ t - 0,313 ∙ e -3,8 ∙ t ) + 20
α c = 25 ∙ [Вт/(м ∙ K)]

Углеводородная пожарная кривая:
Θ g = 1,060 ∙ (1 - 0,325 ∙ e -0,167 ∙ t - 0,675 ∙ e -2,5 ∙ t ) + 20
α c = 50 ∙ [Вт/(м ∙ K)]

Кроме того, имеется параметризованная кривая огнестойкости, которая, однако, предназначена для использования общей конструкции огнестойкости в соответствии с DIN EN 1993-1-2. В данном случае ETK является наиболее используемой кривой пожара, так как большинство экспериментальных расчетов для противопожарных материалов выполняется после этой кривой пожара. Внешняя кривая возгорания, с другой стороны, не очень важна, так как температура этой кривой возрастает до 660 ° C и, следовательно, не подходит для более продолжительных периодов возгорания с помощью противопожарного материала. Кривая воспламенения углеводородов аналогична кривой пожара в туннеле, так как температура этой кривой возрастает до 1350 ° C, а подъем также круче, чем для всех других кривых пожара.

Параметрическое воздействие огня

Если в качестве сценария пожара используется параметрическое воздействие огня, необходимо обеспечить несущее влияние конструктивного элемента. Не должно быть никакого отказа конструктивного элемента в течение всей фазы пожара, включая фазу охлаждения, или в течение требуемого периода сопротивления. В EN 1991-1-2, так называемая параметрическая кривая температура-время дана в Приложении A. Этот пожарный сценарий больше не разрешен в Германии, потому что существует национальное приложение к EN 1991-1-2, которое является обязательным. Этот сценарий был заменен расчетным пожаром. Эта кривая может быть использована для полного описания возможного сценария пожара, что означает: от фазы разработки до фазы полного возгорания до фазы затухания.

Pисунок 02 - Parametric Temperature-Time Curves According to EN 1991-1-2/NA

Сечения кривой ограничены отличительными точками, что позволяет определить скорость тепловыделения. При определении значений температуры необходимо различать пожары, управляемые вентиляцией, и пожары, контролируемые пожарной нагрузкой. Кроме того, данная модель естественного пожара имеет ограниченное применение. Это относится к базовым площадям площадью до 400 м² и высотой до 6 м. Для расчетных пожаров с контролируемой вентиляцией, расчетное значение максимальной скорости тепловыделения можно рассчитать по уравнениям в Приложении A.

Литература

[1] Еврокод 1: Воздействия на конструкции. Часть 1-2: Общие действия - Огневые воздействия на конструкции; EN 1991-1-2: 2002 + AC: 2009
[2] Национальное приложение - Национальные параметры - Еврокод 1: Воздействия на конструкции. Часть 1-2: Общие действия - Огневые воздействия на конструкции; DIN EN 1991-1-2/NA: 2015-09
[3] Еврокод 3: Расчет стальных конструкций. Часть 1-1: Общие правила и нормы для зданий; EN 1993-1-1: 2005 + AC: 2009
[4] Национальное приложение - Национальные параметры - Еврокод 3: Расчет стальных конструкций. Часть 1-1: Общие правила и нормы для зданий; DIN EN 1993-1-1/NA: 2015-08
[5] Еврокод 3: Расчет стальных конструкций. Часть 1-2: Общие правила - Расчет огнестойкости конструкций; EN 1993-1-2: 2005 + AC: 2009
[6] Национальное приложение - Национальные параметры - Еврокод 3: Расчет стальных конструкций. Часть 1-2: Общие правила - Расчет огнестойкости конструкций; DIN EN 1993-1-2/NA: 2010-12

Ссылки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы по нашим программам или вам просто нужен совет?
Тогда свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или ознакомьтесь с различными решениями и полезными предложениями на страницах часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

Цена первой лицензии
3 540,00 USD
RSTAB Основная программа
RSTAB 8.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций рам, балок и ферм, выполняющее линейные и неьинейные расчеты внутренних сил, деформаций и опорных реакций

Цена первой лицензии
2 550,00 USD
RFEM Металлоконструкции
RF-STEEL EC3 5.xx

Дополнительный модуль

Расчет стальных стержней по норме Eврокод 3

Цена первой лицензии
1 480,00 USD
RSTAB Металлоконструкции
STEEL EC3 8.xx

Дополнительный модуль

Расчет стальных стержней по норме Eврокод 3

Цена первой лицензии
1 480,00 USD