RFEM 6 中的抗火设计
在 RFEM 6 中,钢结构设计中可以使用图 1 中显示的表格定义抗火承载力配置,而抗火设计中可以使用偶然设计状况进行设计。 然后将这种设计状况的主导作用与火灾温度承载力设计值进行比较,得出设计利用率必须小于 1,才能满足设计要求。 抗火承载力的设计值通过在温度升高时屈服强度折减计算得出,折减系数取决于达到要求的耐火时间结束时的温度 θa,从[1]表 3.1 中内推得到[SCHOOL.INSTITUTION]
RFEM 6 中的抗火设计参数
在图 2 显示的窗口中可以调整 RFEM 6 抗火设计参数。 如果要解析确定终止温度,则必须定义所需的耐火时间和解析的时间间隔。
根据公式8计算所需耐火时间tf,req结束时钢材温度θa,通过计算在每个分析时间间隔上钢材的温升Δθa。 下一个时间步钢材的温度可以由上一步钢材的温度加上直到时间点 t 的加热 Δθa 相加得出,在该时间步钢材的主导温度得出。
使用:
ksh - 考虑屏蔽效应的修正系数
Am/V-截面系数(表示暴露在外的表面积与体积的比率)
ca - 比热容
ρa - 钢筋密度
Δt - 时间步的间隔
hnet,d - 净热通量
影响最终温度计算的参数要在图2中所示的抗火承载力配置中确定。 因此必须要定义遇到火的截面侧面的数目,因为它会影响按照[1]中表 4.2 和 4.3 确定截面系数。
接下来,必须选择用于确定气体温度的温度曲线。 有三种曲线可供选择: 标准时间-温度曲线(ETK)、外部火灾曲线和碳氢化合物火灾曲线(图 3 到图 5)。 程序可以根据这些图表计算气体温度。
根据[1]和[2] ,配置系数、钢构件的辐射率和火灾辐射率作为确定净通量的系数由程序预设,但是用户可以根据具体情况进行调整。 在通过选择“碳钢构件表面热镀锌”选项确定钢材温度时,可以考虑到结构构件热镀锌的有利影响。 通常,在极限温度之前考虑镀锌表面的辐射率 εm,lim的下限。 另一方面,在较高温度下,计算时应考虑碳钢的表面辐射率 (εm )。
如果钢结构构件受到防火保护,则用户应创建一个新的抗火承载力配置并将其分配给这些构件。 可以轻松定义防火保护类型、单位质量、导热系数、比热容和保护厚度等防火参数,如图 6所示。 以这种方式可以定义不同的抗火承载力配置并分配给不同的组件。 这些配置不仅在防火参数方面可以不同,而且在上面提到的所有其他防火设计参数方面也可以。
如果用户喜欢手动定义最终温度而不是上文中介绍的解析温度,那么可以如图 7 所示进行设置。
抗火设计利用率
计算完钢结构设计后,在结果表格中会显示杆件抗火设计利用率。 在该对话框中可以查看设计验算的详细信息,以及设计验算中使用的公式和表格(图9)。