Przykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krzywej temperatura-czas

Transkrypt

1 Dokument Ref: SX043a-PL-EU Strona 1 5 Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas Wykonał Z. Sokol Data styceń 006 Sprawdił F. Wald Data styceń 006 Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas Prykład ilustruje sposób projektowania słupa ciągłego na wysokości dwu kondygnacji w warunkach poŝaru. Temperatura stali słupa jest wynacona a pomocą danych projektowych awartych w SD004. ośność obliceniowa elementu w podwyŝsonej temperature jest określona pry uŝyciu prostych modeli obliceniowych podanych w P-E Słup wykonany walcowanego na gorąco kstałtownika HEB podpiera dwa stropy, jak pokaano na Rys. 1. Element aprojektowano be osłon preciwpoŝarowych i jego nośnośc naleŝy sprawdić w wypadku diałania poŝaru opisywanego krywą standardową temperaturacas. Wymagana odporność ogniowa wynosi R15. R Ed R Ed HE 180 B L 3,5 m L 3,5 m Rys. 1: Schemat statycny Dane podstawowe Właściwości materiałowe Gatunek stali: S 355 Granica plastycności: f y 355 /mm² Gęstość: ρ a 7850 kg/m³ ObciąŜenia Reakcja od kaŝdego stropu od oddiaływań stałych: R G,k 185 k Reakcja od kaŝdego stropu od oddiaływań miennych: R Q,k 175 k Współcynniki cęściowe γ G 1,35 γ Q 1,50 γ M1 1,00

2 Dokument Ref: SX043a-PL-EU Strona 5 Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas Wykonał Z. Sokol Data styceń 006 Sprawdił F. Wald Data styceń 006 Oddiaływania mechanicne w temperature normalnej Obliceniowa wartość siły podłuŝnej w dolnej cęści słupa wynosi: ( R γ + R ) ( 185 1, ,5 ) 104,5 k Ed REd G,k G Q,kγQ Sprawdenie nośności w temperature normalnej Pryjęto kstałtownik HE 180 B. Spełnia on wymagania klasy 1 prekroju. P-E t w 8,5 r15 t f h 180 Długość wyboceniowa słupa wynosi: L cr, y Lcr, 3,5 m 14,0 b 180 Rys. : Prekrój poprecny Decydujące jest wybocenie wględem osi -. t f SpręŜysta siła krytycna wybocenia wynosi: π E I π cr Lcr, Smukłość bewymiarowa: 306 k P-E Af y , cr

3 Dokument Ref: SX043a-PL-EU Strona 3 5 Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas Wykonał Z. Sokol Data styceń 006 Sprawdił F. Wald Data styceń 006 Współcynnik wybocenia w prypadku kstałtownika walcowanego na gorąco, pry stosunku h/b < 1,, jest wynacony a pomocą krywej c (parametr imperfekcji α 0,49). 0,5 ( 1+ α ( 0,) + ) ( 1+ 0,49 ( 1,003 0,) + 1,003 ) 1, 00 Φ 0,5 χ 1 1,00 + 1,00 1,003 Φ + Φ 1 0,538 Warunek nośności w SG, w faie normalnej eksploatacji: A fy b.rd χ 0, , k > 104, 5 k γ 10, M1 W temperature normalnej warunek nośności jest spełniony. Projektowanie w warunkach diałania poŝaru Ed Oddiaływania mechanicne w warunkach diałania poŝaru Stosując uproscone asady według P-E 1991-, oddiaływania w warunkach diałania poŝaru mogą być wynacone na podstawie oddiaływań w temperature normalnej. UŜyto kombinacji wyjątkowej do określenia oddiaływań mechanicnych diałających podcas poŝaru, gdie współcynnik ψ pryjęto o wartości ψ,1 0,3 jak dla budynków biurowych. Współcynnik redukcyjny wynacony jest jako: η G + ψ Q , , ,5 k k fi Gk γ G + Qk γ Q 0,464 P-E P-E fi, Ed η fi Ed 0, ,5 475,0 k B: Współcynnik ψ ma wartość ustalaną według regulacji krajowych. W ropatrywanym prykładie pryjęto wartość alecaną pre E Ocena temperatury gau UŜyto krywej standardowej temperatura-cas do ustalenia temperatury gau. ( 8 1) θ g log10 t + P-E

4 Dokument Ref: SX043a-PL-EU Strona 4 5 Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas Wykonał Z. Sokol Data styceń 006 Sprawdił F. Wald Data styceń 006 Ocena temperatury słupa Wskaźnik prekroju moŝe być oblicony lub acerpnięty danych awartych w SD004. Wskaźnik, jak dla umownego prekroju skrynkowego słupa nieosłoniętego, naraŝonego na diałanie ognia cterech stron wynosi: SD004 A V m b 110 m 1. Wpływ efektu acienienia uwględnia się pre modyfikację wskaźnika Am 1 prekroju, jak następuje: 0,9 0, m. V b Rys. 3: Ocena A m /V ora (A m /V) b a podstawie modyfikowanego wskaźnika prekroju, A m /V 99 m -1, temperatura stali w casie t 15 min moŝe być wynacona danych awartych w opracowaniu SD004. θ a 565 C. Temperatury stali i gau pokaano na Rys. 4. SD004 θa,t [ C] θ g,t θ a,t t [min] Rys. 4: Krywe temperatura-cas dla gau i stali

5 Dokument Ref: SX043a-PL-EU Strona 5 5 Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas Wykonał Z. Sokol Data styceń 006 Sprawdił F. Wald Data styceń 006 Sprawdenie nośności w diedinie wytrymałości Klasyfikacja prekroju w podwyŝsonej temperature Klasyfikacja prekroju ściskanego osiowo moŝe być dokonana a pomocą tablic awartych w opracowaniu SD00. Kstałtownik HE 180 B spełnia warunki prekroju klasy 1 w podwyŝsonej temperature. Współcynniki redukcyjne krywej napręŝenie-odkstałcenie pry temperature θ a,max 565 C wynosą k y,θ 0,578 i k E,θ Zakładając, Ŝe odporność ogniowa płyty Ŝelbetowej rodielającej kondygnacje jest nie mniejsa od odporności słupa, długość wyboceniowa słupa jest redukowana do wartości: L cr, y,fi Lcr,,fi 0,7 L 0,7 3,5,45 m SD00 SD010 P-E Siła krytycna wybocenia w normalnej temperature wynosi: 4 π E I π cr 4706 k L 450 cr, Smukłość wględna w normalnej temperature wynosi: Af y cr ,3 10 0,70 Smukłość wględna w temperature θ a wynosi: [ k ] 0,70 [ 0,578 0,411] 0, 833 θ y,θ ke,θ Stąd współcynnik wybocenia jest równy: χ 0, 577, fi P-E Obliceniowa nośność w temperature θ a 565 C jest wylicona jako: f 355 0, ,577 1, 0 y b, fi,θ,rd,fi A ky,θ γm,fi χ 77,5 k Obliceniowa wartość siły podłuŝnej w warunkach poŝaru (patr strona 3): fi, Ed 475,0 k b, fi,θ,rd fi,ed Zatem w sytuacji poŝarowej warunki nośności są spełnione.

6 Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas SX043a-PL-EU Protokół jakości TYTUŁ ZASOBU Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas Odniesienie ORIGIAŁ DOKUMETU Imię i nawisko Instytucja Data Stworony pre Z. Sokol CTU Prague Zawartość technicna sprawdona pre: F. Wald CTU Prague Zawartość redakcyjna sprawdona pre: Zawartość technicna aaprobowana pre: 1. Wielka Brytania G W Owens SCI 30/8/06. Francja A Bureau CTICM 30/8/06 3. Swecja B Uppfeldt SBI 30/8/06 4. iemcy C Müller RWTH 30/8/06 5. Hispania J Chica Labein 30/8/06 Zasób atwierdony pre Koordynatora Technicnego M Haller PARE 30/8/06 Stworony pre G W Owens SCI 1/9/06 Strona 6

7 Informacje ramowe Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas SX043a-PL-EU * Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas Seria Opis* Poiom dostępu* Prykład ilustruje sposób projektowania słupa ciągłego na wysokości dwu kondygnacji w warunkach poŝaru. Temperatura stali słupa jest wynacona a pomocą danych projektowych awartych w SD004. ośność obliceniowa elementu w podwyŝsonej temperature jest określona pry uŝyciu prostych modeli obliceniowych podanych w P-E Umiejętności specjalistycne Identyfikator* awa pliku E:\STEEL\T4714-DFE.doc Format Microsoft Office Word; 8 stron; 339kb; Kategoria* Typ asobu Prykład obliceniowy Punkt widenia Temat* Obsar stosowania Projektowanie uwagi na bepieceństwo poŝarowe Daty Data utworenia 5/07/006 Jęyk(i)* Data ostatniej modyfikacji Data sprawdenia WaŜny od WaŜny do Kontakt Autor Z. Sokol, CTU Prague Sprawdił F. Wald, CTU Prague Zatwierdił Redaktor Ostatnia modyfikacja Słowa klucowe* ośność poŝarowa elementów, Słupy Zobac teŝ Odniesienie do Eurokodu Prykład(y) obliceniowy Komentar Dyskusja Inne E 1991, E , E Sprawodanie Prydatność krajowa Europa Instrukcje scególne Strona 7

8 Prykład: Projektowanie poŝarowe nieosłoniętego słupa stalowego według standardowej krywej temperatura-cas SX043a-PL-EU Strona 8