Projektowanie konstrukcji stalowych z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodu 3

Transkrypt

1 mgr inż. Piotr Turkowski Absolwent Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej. Z Instytutem Techniki Budowlanej związany jest od 2011 roku, zatrudniony w Zakładzie Badań Ogniowych. Autor tłumaczeń, ekspertyz oraz ocen w zakresie odporności ogniowej konstrukcji budowlanych. Publikował na łamach prasy naukowo-technicznej, a także jako autor referatów w zeszytach materiałów konferencyjnych. W 2013 roku nakładem ITB w serii Projektowanie według Eurokodów ukazała się praca Projektowanie konstrukcji z betonu z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodu 2, której jest współautorem. Przedmiotem zainteresowań naukowo-badawczych autora jest bezpieczeństwo pożarowe budowli, badania odporności ogniowej nośnych i nienośnych elementów budowlanych oraz systemy zabezpieczeń ogniochronnych konstrukcji stalowych i betonowych. dr inż. Paweł Sulik Absolwent Wydziału Inżynierii Budowlanej i Sanitarnej Politechniki Lubelskiej w specjalności konstrukcje budowlane i inżynierskie. W 2002 roku uzyskał stopień doktora nauk technicznych w zakresie budownictwa na Politechnice Lubelskiej, gdzie przez kilkanaście lat był zatrudniony jako nauczyciel akademicki. Od 2003 roku pracownik naukowy ITB, obecnie w Zakładzie Badań Ogniowych. Dodatkowo kontynuuje pracę dydaktyczną w Szkole Głównej Służby Pożarniczej. Współpracował przy tworzeniu ponad stu opinii i ekspertyz technicznych z zakresu oceny stanu technicznego obiektów budowlanych oraz orzeczeń dotyczących oceny wyrobów i elementów budowlanych. Współtwórca projektów konstrukcji budowlanych i prac badawczych. Autor lub współautor ponad 80 publikacji w czasopismach technicznych oraz kilkunastu referatów wygłaszanych na krajowych i międzynarodowych konferencjach naukowych. W 2012 roku w serii Projektowanie według Eurokodów ITB wydał pracę Projektowanie konstrukcji murowych niezbrojonych według Eurokodu 6. Przykłady obliczeń, której jest współautorem. Członek Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa oraz dwóch Komitetów Technicznych PKN: nr 102 ds. Podstaw Projektowania Konstrukcji Budowlanych oraz nr 232 ds. Zasad Sporządzania Dokumentacji Projektowej w Budownictwie. ISBN Przedmiotem zainteresowań zawodowych autora jest bezpieczeństwo pożarowe w zakresie reakcji na ogień, odporności ogniowej, rozprzestrzeniania się ognia, dymu i ciepła, wentylacji pożarowej oraz teorii konstrukcji. Piotr Turkowski, Paweł Sulik Projektowanie konstrukcji stalowych z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodu eurokody Turkowski, Sulik.indd 2-3 Warszawa :33:03

2 PROJEKTOWANIE WEDŁUG EUROKODÓW Piotr Turkowski, Paweł Sulik Projektowanie konstrukcji stalowych z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodu 3 Designing steel structures for fire conditions according to Eurocode 3 Warszawa 2015

3 KOMITET REDAKCYJNY SERII Redaktor naczelny Zastępca redaktora naczelnego Sekretarz Członkowie prof. dr hab. inż. LE dr inż. JADWIGA J FAN mgr DANUTA SZCZE dr inż. B dr inż. ROMAN R GAJO dr inż. TADEUSZ T JAR mgr inż. JAN SIECZK BARBARA FRANCKE EONARD RUNKIEWICZ NGRAT PAŃSKA OWNIK ROSZ KOWSKI Recenzenci prof. dr hab. inż. MARIA prof. dr hab. inż. ALEKS AN GIŻEJOWSKI SANDER KOZŁOWSKI Redaktorzy prowadzący serii dr inż. ROMAN GAJOWNIK, mgr inż. J Opracowanie redakcyjne DANUTA SZCZEPAŃSKA, dr MICHAŁ G Skład SŁAWOMIR KOSIARSKI Projekt okładki EWA KOSSAKOWSKA JAN SIECZKOWSKI GAJOWNIK Copyright by Instytut Techniki Budowlanej Warszawa 2015 ISBN Wydawca i Autorzy dołożyli wszelkich starań, aby publikowane informacje pochodziły z rzetelnych źródeł. Wydawca nie ponosi odpowiedzialności ani też nie zaciąga zobowiązań w wyniku wykorzystania przez użytkowników treści niniejszej publikacji. W szczególności nie ponosi odpowiedzialności w stosunku do czytelników i/lub strony trzeciej za jakiekolwiek poniesione straty, wydatki i szkody bezpośrednie i pośrednie, łączniee z utratą zysku i innych korzyści majątkowych, które mogły powstać lub być związane bezpośrednioo lub pośrednio z treściami opublikowanymi, w tym ewentualnymi błędami lub pominięciami zawartymi w publikowanych materiałach. Dział Wydawniczy Warszawa, ul. Ksawerów 21, tel.: fax: , wydawnictwa@itb.pl, 2

4 Spis treści Streszczenie... 5 Summary... 5 Przedmowa Wstęp Ogólne informacje o projektowaniu z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodów Przeznaczenie i zakres stosowania Powołania normatywne Podstawy projektowania konstrukcji z uwagi na warunki pożarowe Oddziaływania termiczne pożaru na konstrukcje Kryteria odporności ogniowej Obciążenia w warunkach pożarowych Obliczeniowe właściwości materiałów Właściwości materiałów Stal węglowa Stal nierdzewna Informacje uzupełniające Właściwości termiczne materiałów ogniochronnych Temperatura elementów stalowych Informacje ogólne Wskaźnik ekspozycji przekroju nieosłoniętego Wskaźnik ekspozycji przekroju zabezpieczonego Temperatura stali elementu nieosłoniętego Temperatura stali elementu z izolacją ogniochronną Temperatura stali elementów chronionych ekranami cieplnymi Temperatura stali elementów zewnętrznych Temperatura węzłów w pożarze Odporność ogniowa elementów stalowych według PN-EN Metody oceny Proste modele obliczeniowe Zaawansowane modele obliczeniowe Zabezpieczenia ogniochronne konstrukcji stalowych Informacje ogólne Systemy zabezpieczeń ogniochronnych Dobór zabezpieczeń ogniochronnych

5 7. Metodyka projektowania konstrukcji stalowych z uwagi na warunki pożarowe Bibliografia Załącznik A Tablice wskaźników ekspozycji kształtowników stalowych typu I lub H walcowanych na gorąco, zabezpieczonych i niezabezpieczonych Załącznik B Tablice i nomogramy temperatury stali elementów niezabezpieczonych Załącznik C Najczęściej zadawane pytania

6 PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH Z UWAGI NA WARUNKI POŻAROWE WEDŁUG EUROKODU 3 Streszczenie W pracy omówiono problematykę bezpieczeństwa pożarowego konstrukcji stalowych. Scharakteryzowano termiczne i mechaniczne oddziaływania na konstrukcję, właściwości stali węglowych i nierdzewnych oraz elementów stalowych w warunkach pożarowych. Przedstawiono zasady i metody ustalania odporności ogniowej zabezpieczonych i nieosłoniętych elementów konstrukcyjnych (belek, słupów, elementów rozciąganych i innych), podane w Eurokodzie PN-EN Informacje zilustrowano licznymi przykładami obliczeniowymi. Opracowanie jest adresowane przede wszystkim do projektantów i wykonawców konstrukcji stalowych oraz rzeczoznawców ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych. DESIGNING STEEL STRUCTURES FOR FIRE CONDITIONS ACCORDING TO EUROCODE 3 Summary The work discusses issues concerning the fire safety of timber structures. Thermal and mechanical actions on structures and material properties of carbon and stainless steel members exposed to fire are described. Principles and methods for determining the fire resistance of unprotected and insulated structural members (beams, columns, members in tension and other) given in Eurocode PN-EN Relevant numerous worked examples are provided. The book is addressed primarily to structural engineers, designers, contractors and fire safety experts. 5