防火配置 目前可用于以下规范的钢结构设计:
- EN 1993
- NTC
- GB 50017
这些配置控制一个对象的防火验证的依据("热设计")。您可以在此处设置进行防火验证时采用的钢材温度参数。
EN 1993 / NTC
火灾作用下的特别情况设计原则上与承载能力极限状态的验证一样。然而,由于钢材末端温度的升高,材料性能会相应减少。相关规定可参见EN 1993-1-2 [1].
温度定义
通过列表(参见图片新防火配置)您有两种方式可以定义末端温度:
- 分析:根据不同的火曲线,从环境温度确定指定时间的钢材温度。
- 手动:您可以自定义设置钢材末端温度。
分析求解
在火灾设计设置类别中输入所需的防火持续时间tfi,erf和用于温度计算的时间间隔Δt。
横截面可被假定为全方位或三面火灾作用,这会影响构件温度的计算和根据[1]确定的验证系数。对于三面火灾作用,您可以自定义设置受保护面的宽度或使用自动计算:简化假定一个面在整个横截面宽度上受到保护并未受火灾影响(典型适用于带有混凝土覆盖的梁)。
如果通过特定措施保护了横截面不受火灾影响,请在防火保护类别中勾选“设置防火参数”的选项。
选择‘保护类型’列表中提供的两种选项:
- 轮廓跟随包覆:具有恒定厚度的适应横截面轮廓的包覆层(例如石膏或板材包覆)
- 箱形包覆:横截面矩形外包覆
输入包覆材料的特性和厚度。温度确定将基于这些参数的考虑依据[1] 4.2.5.2进行。根据[1],防火材料仅限于板材和涂料。该方法不适用于具有隔热效果的涂料或膨胀型防火涂料,因为这些包覆会根据温度改变其特性。
在用于气体温度确定的温度曲线类别中选择要使用的温度曲线:
- 标准时间-温度曲线
- 外部火灾曲线
- 碳氢化合物火灾曲线
在验证细节中,您可以显示温度-时间图温度-时间图。
在用于温度分析的热影响部分,默认使用的系数是依据EN 1993-1-2 [1]和EN 1991-1-2 [2]建议的值。如果需要,您可以进行调整。
您可以通过调整表面发射率来考虑热镀锌对钢材温度确定的有利影响。为此,请勾选“碳钢杆件镀锌表面”选项。在钢材温度确定中,镀锌表面的小发射率εm,lim将被考虑到设定的临界温度tlim。在更高温度下,碳钢表面的发射率εm将被采用。该过程符合DASt指南027“火灾情况下热镀锌钢构件温度确定”的规定,其值已预设。
手动定义
如果您想直接指定钢材温度,请在列表中选择“手动”(见图片新防火配置)。然后输入执行防火验证所需的材料末端温度Θa。
对于按[1] 4.3.3弯曲验证时不均匀温度分布的系数k1的确定,即使在手动定义温度时,也需要关于火灾暴露(全方位或三面,于可能的防火措施)的声明。沿梁长的不均匀温度分布的系数k2在所有情况下被安全地假定为1.0。
临界温度
除了进行防火验证,该程序还提供确定横截面验证临界温度的功能。此值代表杆件或杆集合所能承受影响的最大温度。为此,请勾选“按EN 1993-1-2,4.2.4(2)计算临界温度”选项。
计算后,临界温度Θa,cr将在验证细节的每个验证中排序输出。正如所述,这种可能性不适用于稳定性验证。
防火验证注意事项
用于荷载能力验证的基本设置(例如弹性或塑性验证)或用于稳定性验证(例如荷载作用点)同样适用于防火验证,来自对象的荷载能力配置。相同地,为特殊情况定义的限制在防火验证中也适用。
针对所有在钢结构设计的输入表设计情境中分配了‘GZT (STR/GEO) - 异常 - 火灾’类型的验证情境,将执行防火验证。
由于EN 1993-1-1 [2] 6.3.4中详细描述的一般方法不适用于防火验证,因此稳定性验证通过EN 1993-1-2 [1] 4.2.3中规定的‘替代杆法’进行。在这种情况下,指定的屈曲长度也将用于防火验证。不再进行明确的E模量减少:在稳定性验证中,减少将通过[1]中确定的缩减系数来体现。
您可以以温度荷载的形式为计算设置钢材温度(请参阅RFEM手册的章节杆件荷载)。
局部屈曲较细横截面部件即使在火灾情况下也可能成为主要失效形式。对于第4类横截面的验证会在钢结构设计附加模块依据[1]附录 E进行。抗剪屈曲较细腹板在目前的防火验证中尚未实现。