Расчет конструкций на огнестойкость по норме DIN EN 1993-1-2 (Тепловые свойства материала)
Рисунок 01 - Тепловое расширение стали
Рисунок 02 - Удельная теплоемкость стали
Рисунок 03 - Теплопроводность стали
Техническая статья
Используя для работы RF-/STEEL EC3, Вы сможете применить номинальные кривые зависимости температура-время в RFEM или RSTAB. Для этого в программе введена стандартная кривая температура-время, кривая наружного пожара и кривая углеводородного пожара. На основе данных температурных кривых дополнительный модуль может рассчитать температуру в стальном поперечном сечении и, таким образом, выполнить расчет огнестойкости с применением заданных температур. В данной статье объясняется температурное поведение конструкционной стали, поскольку оно прямо влияет на расчет температуры компонентов в RF-/STEEL EC3.
Свойства материала конструкционной стали описаны в EN 1993‑1‑2 [2] с применением функций, для того, чтобы иметь точное значение для каждого свойства при каждой температуре.
Тепловое расширение
Тепловое расширение Δl/l представляет собой изменение геометрических размеров, вызванное изменением температуры.
При 20 °C ≤ Θa < 750 °C:
$$\frac{\triangle\mathrm l}{\mathrm l}\;=\;1.2\;\cdot\;10^{-5}\;\cdot\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a\;+\;0.4\;\cdot\;10^{-8}\;\cdot\;\mathrm\Theta_\mathrm a^2\;-\;2.416\;\cdot\;10^{-4}$$При 750 °C ≤ Θa ≤ 860 °C:
$$\frac{\triangle\mathrm l}{\mathrm l}\;=\;1.1\;\cdot\;10^{-2}$$При 860 °C < Θa ≤ 1,200 °C:
$$\frac{\triangle\mathrm l}{\mathrm l}\;=\;2\;\cdot\;10^{-5}\;\cdot\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a\;-\;6.2\;\cdot\;10^{-3}$$Рисунок 01 - Тепловое расширение стали
Удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость ca в Дж/(кгК) представляет собой количество тепла, необходимое для нагрева одного килограмма материала на один градус Кельвина.
При 20 °C ≤ Θa < 600 °C:
$${\mathrm c}_\mathrm a\;=\;425\;+\;7.73\;\cdot\;10^{-1}\;\cdot\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a\;-\;1.69\;\cdot\;10^{-3}\;\cdot\;\mathrm\Theta_\mathrm a^2\;+\;2.22\;\cdot\;10^{-6}\;\cdot\;\mathrm\Theta_\mathrm a^3$$При 600 °C ≤ Θa < 735 °C:
$${\mathrm c}_\mathrm a\;=\;666\;+\;\frac{13,002}{738\;-\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a}$$При 735 °C ≤ Θa < 900 °C:
$${\mathrm c}_\mathrm a\;=\;545\;+\;\frac{17,820}{{\mathrm\Theta}_\mathrm a\;-\;731}$$При 900 °C ≤ Θa ≤ 1,200 °C:
$${\mathrm c}_\mathrm a\;=\;650$$Рисунок 02 - Удельная теплоемкость стали
Теплопроводность
Теплопроводность λa в Вт/(мК) описывает способность передавать тепловую энергию посредством теплопередачи.
При 20 °C ≤ Θa < 800 °C:
$${\mathrm\lambda}_\mathrm a\;=\;54\;-\;3.3\;\cdot\;10^{-2}\;\cdot\;{\mathrm\Theta}_\mathrm a$$При 800 °C ≤ Θa ≤ 1,200 °C:
$${\mathrm\lambda}_\mathrm a\;=\;27.3$$Рисунок 03 - Теплопроводность стали
Литература
Ссылки
Контакты
У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или найдите различные предлагаемые решения и полезные советы на страницах часто задаваемых вопросов.
Все семейства
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
3 160,00 EUR
Основная программа
Программное обеспечение для расчета конструкций рам, балок и ферм, выполняющее линейные и неьинейные расчеты внутренних сил, деформаций и опорных реакций
2 280,00 EUR
Дополнительный модуль
Расчет стальных стержней по норме Eврокод 3
1 320,00 EUR
Дополнительный модуль
Расчет стальных стержней по норме Eврокод 3
1 320,00 EUR
