Горячее цинкование конструктивных стальных элементов обычно используется как мера защиты от коррозии. Кроме того, учет поверхности, подвергнутой горячему цинкованию, также оказывает благоприятное воздействие на расчет огнестойкости. Согласно выводам, полученным в рамках исследовательского проекта в Техническом университете Мюнхена в Германии, горячее цинкование значительно снижает излучательную способность стальной поверхности [1].
В диапазоне температур до 500 °C рекомендуется использовать эмиссионную способность εm = 0,35 вместо εm = 0,7, принятой в норме EN 1993‑1‑2. Эти результаты также были включены в немецкие рекомендации по стали, а именно, 027 DASt (Немецкий комитет по стальным конструкциям). Интеграция в следующее поколение Еврокодов является дальнейшей целью.
Излучательная способность поверхности конструктивного элемента является важным параметром, влияющим на определение температуры элемента по норме EN 1993‑1‑2. В зависимости от воздействия огня, более низкая излучательная способность приводит к более низким температурам, а следовательно, к большей несущей способности во время расчета. Применение метода горячего цинкования часто позволяет достичь огнестойкости R30 (огневое воздействие в течение 30 минут), даже без дополнительных мер противопожарной защиты.
Дополнительную информацию по этой теме можно найти на сайте Института горячего цинкования:
Определение температуры на момент расчета в аддоне Расчет стальных конструкций
Определите параметры для расчета огнестойкости элемента в конфигурации огнестойкости в аддоне Расчет стальных конструкций. Для определения соответствующей температуры элемента на момент расчета в соответствии с аналитическим методом необходимо выбрать соответствующую кривую температура-время, требуемое время огнестойкости и воздействие огня. Вы можете задать коэффициенты, используемые для определения температуры, в разделе "Тепловые воздействия для анализа температуры". Значения согласно норме EN 1993‑1‑2 изначально сохранены в качестве настроек по умолчанию. Активируйте флажок «оцинкованная поверхность элемента из углеродистой стали», чтобы учесть более низкую степень излучательной способности до температуры элемента 500 °C.
Промежуточные значения для определения температуры элемента четко указаны в подробностях расчета огнестойкости. Кроме того, для каждого элемента в вашем распоряжении диаграмма температура-время в качестве результата.
Расчет на огнестойкость в аддоне Расчёт стальных конструкций
При расчете на огнестойкость сочетание нагружений выполняется для аварийной расчетной ситуации. По сравнению с сочетанием для предельного состояния, частный коэффициент безопасности и коэффициенты сочетаний применяются более благоприятно. Создайте другую расчетную ситуацию с типом "аварийная – psi-2,1" и активируйте ее в расчете стальных конструкций.
Для данной расчётной ситуации расчеты элемента выполняются с использованием аддона по норме EN 1993-1-2, раздел 4.2.3. Первым шагом является определение температуры, как описано выше. Затем выполняется расчет с учетом коэффициентов понижения температуры в соответствии с температурой элемента на момент расчета.
В следующем примере проанализирована балка перекрытия с огневым воздействием с трех сторон. В связи с аварийной расчетной ситуацией, расчетное значение изгибающего момента примерно уменьшается вдвое по сравнению с предельным состоянием по несущей способности. Несущая способность в случае пожара будет обеспечена, если снижение прочности, связанное с температурой, в момент расчета 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 имеется только 41% несущей способности. Следовательно, расчет для примера балки не выполнен. Требуются меры противопожарной защиты либо необходимо выбрать сечение большего размера.
При горячем цинковании температура элемента составляет всего 567 °C и 61% несущей способности все еще имеются в распоряжении в момент расчета. Это означает, что расчеты выполнены без каких-либо дополнительных мер противопожарной защиты. Все соответствующие промежуточные значения и используемые для расчета формулы перечислены в подробностях расчета.
