Zasady projektowania systemów stropów zespolonych z niezabezpieczonymi ogniochronnie drugorzędnymi belkami stalowymi. 14 czerwca 2011 r.

Podobne dokumenty
Oddziaływanie membranowe w projektowaniu na warunki pożarowe płyt zespolonych z pełnymi i ażurowymi belkami stalowymi Waloryzacja

Zasady projektowania systemów stropów zespolonych z niezabezpieczonymi ogniochronnie drugorzędnymi belkami stalowymi. 14 czerwca 2011 r.

Oddziaływanie membranowe w projektowaniu na warunki pożarowe płyt zespolonych z pełnymi i ażurowymi belkami stalowymi Waloryzacja

Zasady projektowania systemów stropów zespolonych z niezabezpieczonymi ogniochronnie drugorzędnymi belkami stalowymi. 14 czerwca 2011 r.

Zachowanie stropów stalowych i zespolonych w warunkach pożarowych Weryfikacja metody w nowych badaniach ogniowych

Oddziaływanie membranowe w projektowaniu na warunki pożarowe płyt zespolonych z pełnymi i ażurowymi belkami stalowymi Waloryzacja

Oddziaływanie membranowe w projektowaniu na warunki pożarowe płyt zespolonych z pełnymi i ażurowymi belkami stalowymi Waloryzacja

Zakład Konstrukcji Żelbetowych SŁAWOMIR GUT. Nr albumu: Kierunek studiów: Budownictwo Studia I stopnia stacjonarne

ZAJĘCIA 3 DOBÓR SCHEMATU STATYCZNEGO PŁYTY STROPU OBLICZENIA STATYCZNE PŁYTY

Projekt belki zespolonej

Spis treści. 2. Zasady i algorytmy umieszczone w książce a normy PN-EN i PN-B 5

Zaprojektować zbrojenie na zginanie w płycie żelbetowej jednokierunkowo zginanej, stropu płytowo- żebrowego, pokazanego na rysunku.

DIF SEK. Część 2 Odpowiedź termiczna

Stropy TERIVA - Projektowanie i wykonywanie

Zasady projektowania systemów stropów zespolonych z niezabezpieczonymi ogniochronnie drugorzędnymi belkami stalowymi. 14 czerwca 2011 r.

POZ BRUK Sp. z o.o. S.K.A Rokietnica, Sobota, ul. Poznańska 43 INFORMATOR OBLICZENIOWY

, to również wzrasta temperatura elementu stalowego θ a,t. , a jego nośność R fi,d,t


Temat VI Przekroje zginane i ich zbrojenie. Zagadnienia uzupełniające

ZASADY OBLICZANIA NOŚNOŚCI RAM STALOWYCH W ZALEŻNOŚCI OD SCENARIUSZA POŻARU

Uproszczona ocena nośności ogniowej elementów stalowych wg PN-EN Opracował: mgr inż. Łukasz POLUS

POŁĄ ŁĄCZENIA KONSTRUKCJI STALOWYCH Z BETONOWYMI. Marian Bober

Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2 : zasady ogólne i zasady dotyczące budynków / Michał Knauff. wyd. 2. zm., 1 dodr.

Dane: Temperatury krytyczne dla projektowej nośności ogniowej stalowych belek i elementów rozciąganych.

Opracowanie: Emilia Inczewska 1

Zestaw pytań z konstrukcji i mechaniki

Schöck Isokorb typu K-Eck

OBLICZENIOWA OCENA NOŚNOŚCI ELEMENTÓW KONSTRUKCJI ZESPOLONYCH STALOWO-BETONOWYCH W WARUNKACH OBCIĄŻEŃ POŻAROWYCH W UJĘCIU PN - EN :2008

Pręt nr 1 - Element żelbetowy wg. PN-B-03264

Analiza stanu przemieszczenia oraz wymiarowanie grupy pali

OBLICZENIE ZARYSOWANIA

- 1 - OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE - ŻELBET

WYKŁAD 3 OBLICZANIE I SPRAWDZANIE NOŚNOŚCI NIEZBROJONYCH ŚCIAN MUROWYCH OBCIĄŻNYCH PIONOWO

DWUTEOWA BELKA STALOWA W POŻARZE - ANALIZA PRZESTRZENNA PROGRAMAMI FDS ORAZ ANSYS

- 1 - OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE KONSTRUKCJI MUROWYCH. Autor: mgr inż. Jan Kowalski Tytuł: Obliczenia ścian murowanych. Poz.2.2.

Schöck Isokorb typu KF

SCHÖCK ISOKORB Materiały budowlane do zastosowania w połączeniach betonu z betonem

Ćwiczenie nr 2. obliczeniowa wytrzymałość betonu na ściskanie = (3.15)

EPSTAL stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości. mgr inż. Magdalena Piotrowska Centrum Promocji Jakości Stali

Załącznik nr 3. Obliczenia konstrukcyjne

Ścinanie betonu wg PN-EN (EC2)

Nośność belek z uwzględnieniem niestateczności ich środników

KONSTRUKCJE BETONOWE PROJEKT ŻELBETOWEJ HALI SŁUPOWO-RYGLOWEJ

ZAJĘCIA 4 WYMIAROWANIE RYGLA MIĘDZYKONDYGNACYJNEGO I STROPODACHU W SGN I SGU

EPSTAL stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości. Badanie ustroju płytowosłupowego. wystąpienia katastrofy postępującej.

Wytrzymałość Materiałów

INSTRUKCJA MONTAŻU STROPU GĘSTOŻEBROWEGO TERIVA

SCHÖCK ISOKORB Materiały budowlane do zastosowania w połączeniach betonu z betonem

Plan rozwoju: Belki zintegrowane w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Spis treści STEEL STRUCTURE DESIGNERS... 4

Informacje ogólne. Rys. 1. Rozkłady odkształceń, które mogą powstać w stanie granicznym nośności

MATERIAŁY DYDAKTYCZNE

Schöck Isokorb typu W

Schöck Isokorb typu S

ANALIZA BELKI DREWNIANEJ W POŻARZE

WYTRZYMAŁOŚĆ RÓWNOWAŻNA FIBROBETONU NA ZGINANIE

Schöck Isokorb typu W

Spis treści. Wprowadzenie... Podstawowe oznaczenia Ustalenia ogólne... 1 XIII XV

PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH WEDŁUG EUROKODÓW.

Projektowanie i obliczanie połączeń i węzłów konstrukcji stalowych. Tom 2

Współczynnik określający wspólną odkształcalność betonu i stali pod wpływem obciążeń długotrwałych:

1. Projekt techniczny Podciągu

Schöck Isokorb typu D

Start. Oblicz siły wewnętrzne. Dobierz przekrój belki, parametry betonu, łączniki. Oblicz nośność obliczeniową łączników

Projekt z konstrukcji żelbetowych.

Schöck Isokorb typu K-HV, K-BH, K-WO, K-WU

Plan rozwoju: Płyty zespolone w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Rys. 32. Widok perspektywiczny budynku z pokazaniem rozmieszczenia kratownic

ZAJĘCIA 2 DOBÓR SCHEMATU STATYCZNEGO PŁYTY STROPU OBLICZENIA STATYCZNE PŁYTY

Algorytm do obliczeń stanów granicznych zginanych belek żelbetowych wzmocnionych wstępnie naprężanymi taśmami CFRP

Pręt nr 0 - Element żelbetowy wg PN-EN :2004

Schöck Isokorb typu KF

PRZEZNACZENIE I OPIS PROGRAMU

Badanie wpływu plastyczności zbrojenia na zachowanie się dwuprzęsłowej belki żelbetowej. Opracowanie: Centrum Promocji Jakości Stali

Badania porównawcze belek żelbetowych na ścinanie. Opracowanie: Centrum Promocji Jakości Stali

Pręt nr 0 - Płyta żelbetowa jednokierunkowo zbrojona wg PN-EN :2004

Wpływ podpory ograniczającej obrót pasa ściskanego na stateczność słupa-belki

Projektuje się płytę żelbetową wylewaną na mokro, krzyżowo-zbrojoną. Parametry techniczne:

KONSTRUKCJE MUROWE ZBROJONE. dr inż. Monika Siewczyńska

Wymagania z zakresu rozwiązań konstrukcyjnych stropów budynków mieszkalnych ze względu na bezpieczeństwo pożarowe

SCHÖCK ISOKORB Materiały budowlane do zastosowania w połączeniach betonu z betonem

Q r POZ.9. ŁAWY FUNDAMENTOWE

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15

Dr inż. Wiesław Zamorowski, mgr inż. Grzegorz Gremza, Politechnika Śląska

1. Projekt techniczny żebra

OBLICZENIA STATYCZNE konstrukcji wiaty handlowej

Wydział Architektury Politechniki Białostockiej Kierunek: ARCHITEKTURA. PYTANIA NA EGZAMIN DYPLOMOWY INŻYNIERSKI rok akademicki 2017/2018

Zestawić siły wewnętrzne kombinacji SGN dla wszystkich kombinacji w tabeli:

STROPY TERIVA ZASADY PROJEKTOWANIA I WYKONYWANIA STROPÓW TERIVA

BADANIA WPŁYWU PODATNOŚCI PODPÓR NA NOŚNOŚĆ SPRĘŻONYCH PŁYT KANAŁOWYCH

Systemy trzpieni Schöck.

BUDOWNICTWO I KONSTRUKCJE INŻYNIERSKIE. dr inż. Monika Siewczyńska

Podstawowe przypadki (stany) obciążenia elementów : 1. Rozciąganie lub ściskanie 2. Zginanie 3. Skręcanie 4. Ścinanie

Pręt nr 1 - Element żelbetowy wg. EN :2004

Stan graniczny użytkowalności wg PN-B-03150

Plan rozwoju: Stropy zespolone naraŝone na oddziaływanie. Spis treści

Zeszyty Naukowe Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej im. Witelona w Legnicy 18 (1), 33-44

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów studia niestacjonarne I-go stopnia, semestr zimowy

Informacje uzupełniające: Wstępne projektowanie belek bez zespolenia. Spis treści

Badania zespolonych słupów stalowo-betonowych poddanych długotrwałym obciążeniom

Transkrypt:

Zasady systemów z niezabezpieczonymi ogniochronnie drugorzędnymi belkami stalowymi 14 czerwca 011 r.

stalowych i w warunkach pożarowych Podstawy uproszczonej metody Olivier VASSART - Bin ZHAO

Plan prezentacji w warunkach pożarowych zbrojonych płyt betonowych 0 C Model płyty stropowej Mechanizmy zniszczenia w temperaturze Nośność płyt betonowych z plastycznymi liniami załomów Efekt membranowy w temperaturze Wzmocnienie w obecności stalowych belek podpierających

Tradycyjna Belki zabezpieczone zbrojonych płyt betonowych w temperaturze zbrojonych płyt betonowych w temperaturze Słup Belka Strop Istniejące metody zakładają, że elementy izolowane będą zachowywać się w podobny sposób w rzeczywistych budynkach Strefa pożarowa

Rzeczywiste zachowanie z mocną stalową siatką zbrojeniową w płycie betonowej Przyrost temperatury podczas pożaru (a) (b) (c) (d) Proste zginanie Działanie efektu membranowego

0 C Płyta stropowa z 4 bokami bez możliwości pionowego przesuwu (Plastyczne linie załomów) Plastyczne linie załomów Swobodne podparcie na 4 krawędziach

0 C Model płyty stropowej Efekt membranowy powoduje podwyższenie nośności w liniach załomów Obszar rozciągany Plastyczne linie załomów Swobodne podparcie na 4 krawędziach Ściskanie w poprzek linii załomów Rozciąganie w poprzek linii załomów

0 C Siły membranowe wzdłuż plastycznych linii załomów (1) k b K T 0 D S T C L E Element 1 C F B C nl A S T T 1 b K T 0 Element 1 Element Element l

0 C Siły membranowe wzdłuż plastycznych linii załomów () k, b parametry definiujące wielkość sił membranowych, n K współczynnik wzięty z teorii plastycznych linii załomów, stosunek zbrojenia krótszego przęsła do zbrojenia dłuższego przęsła, T 0 zbrojenie na jednostkę szerokości w dłuższym przęśle, T 1, T, C, S wynikowe siły membranowe wzdłuż plastycznych linii załomów.

0 C Wpływ działania membranowego (1) Element 1 Widok w płaszczyźnie na wynikowe siły membranowe Widok z boku na wynikowe siły membranowe przy ugięciu równym w

0 C Wpływ działania membranowego () Element Widok w płaszczyźnie na wynikowe siły membranowe Widok z boku na wynikowe siły membranowe przy ugięciu równym w

0 C Wpływ działania membranowego (3) Współczynnik wzmocnienia dla każdego elementu e im : nośność na zginanie nad podporą elementu i e i, i=1, = + e ib : nośność na zginanie dla linii załomów elementu i Całkowite wzmocnienie e e 1 e1 e 1 a gdzie: μ jest współczynnikiem ortotropii zbrojenia a jest stosunkiem boków płyty = L/l

Nośność 0 C Wpływ działania membranowego (4) Nośność z uwzględnieniem działania membranowego Nośność obliczona na podstawie teorii plastycznych linii załomów w 1 Współczynnik wzmocnienia wynikający z sił membranowych dla danego przemieszczenia (w 1 ) Przemieszczenie (w)

0 C Mechanizmy zniszczenia (zniszczenie przy rozciąganiu zbrojenia) Rysa na pełnej głębokości Zniszczenie betonu od ściskania Zerwanie zbrojenia wzdłuż większej rozpiętości Linia załomu Krawędź płyty przesuwa się w kierunku środka płyty i zmniejsza odkształcenia w zbrojeniu w kierunku krótszego boku

0 C Mechanizmy zniszczenia (zniszczenie przy ściskaniu betonu) Bardziej prawdopodobny w przypadku mocnej siatki zbrojeniowej Zgniatanie betonu spowodowane naprężeniami działającymi w płaszczyźnie Linia załomu

0 C Mechanizmy zniszczenia (wyniki doświadczalne) Zniszczenia przy rozciąganiu zbrojenia Zniszczenie przy ściskaniu betonu

Model płyty stropowej w temperaturze (1) Oparty na tym samym modelu jak dla temperatury otoczenia Uwzględnia wygięcie termiczne wynikające z gradientu temperatury po grubości płyty, które jest równe: w (T T1 ) 19. h gdzie: h jest efektywną grubością płyty jest krótszą rozpiętością płyty

Model płyty stropowej w temperaturze () i: jest współczynnikiem rozszerzalności termicznej betonu Dla betonu lekkiego, przyjmuje się wartość z EN 1994-1-: LWC = 0.8 10-5 K -1 Dla betonu zwykłego, przyjmuje się konserwatywną wartość: NWC = 1. 10-5 K -1 < 1.8 10-5 K -1 (EN 1994-1-) T T 1 jest temperaturą dolnej powierzchni płyty (strona nagrzewana) jest temperaturą górnej powierzchni płyty (strona nienagrzewana)

Model płyty stropowej w temperaturze (3) Zakładając średnie odkształcenie przy naprężeniu równym połowie naprężenia plastycznego w temperaturze otoczenia Ugięcie płyty na podstawie parabolicznego kształtu ugiętej płyty wynikającego z poprzecznego obciążenia: gdzie: E s jest modułem sprężystości zbrojenia f sy jest granicą plastyczności zbrojenia L w 0.5 f Es sy 3L 8 jest dłuższą rozpiętością płyty 30

Model płyty stropowej w temperaturze (4) Zatem, maksymalne ugięcie płyty stropowej jest równe: w (T T1 ) 19. h 0.5 f Es 3L 8 Jednakże, maksymalne ugięcie płyty stropowej jest ograniczane do: w L 30 sy

Konserwatywność modelu płyty stropowej w temperaturze Oszacowane pionowe przemieszczenia powodowane krzywizną termiczną są niedoszacowane w porównaniu z wartościami teoretycznymi Krzywizna termiczna jest obliczana na podstawie krótszej rozpiętości płyty Wszelkie dodatkowe przemieszczenia pionowe wywołane ograniczoną rozszerzalnością termiczną w wyboczonej płycie są pomijane Pomijany jest wpływa stalowego deskowania Wzrost ciągliwości siatki ze wzrostem temperatury jest pomijany

Nośność płyty stropowej dla modelu wzmocnionego wskutek obecności niezabezpieczonych belek stalowych (1) Działanie łańcuchowe belek niezabezpieczonych jest pomijane Nośność na zginanie niezabezpieczonych belek jest brana pod uwagę przy następujących założeniach: Swobodne podparcie na obu końcach Nagrzewanie przekroju stalowego obliczone zgodnie z EN1994-1- 4.3.4., z uwzględnieniem efektu cienia Właściwości termiczne i zarówno stali jak i betonu według EN 1994-1-

Nośność płyty stropowej dla modelu wzmocnionego wskutek obecności niezabezpieczonych belek stalowych () Zwiększenie nośności od niezabezpieczonych belek jest równe: 8M Rd, fi n 8M ub Rd, fi 1 n L B L ub ub ub B ub gdzie: n ub M Rd,fi L ub jest liczbą niezabezpieczonych belek jest nośnością na zginanie każdej z niezabezpieczonych belek

Obliczenia temperatury płyty zespolonej Na podstawie zaawansowanych modeli obliczeniowych h D różnic skończonych Właściwości termiczne materiałów według EN 1994-1- zarówno dla stali jak i dla betonu Efekt cienia w odniesieniu do płyty zespolonej jest brany pod uwagę p x Element i =1.0 side top b 1 y L i Element i

Nośność zabezpieczonych belek obwodowych Poziom obciążenia η fi,t Dodatkowe obciążenie belek drugorzędnych Metoda temperatury krytycznej Belki zespolone (EN 1994-1-) R 30 Inne klasy odporności ogniowej Belki stalowe (EN 1993-1-) 0.9 fi,t fi,t fi,t f f f ay, cr f ay ay, cr f ay ay, cr f ay M M M M M M Rd, fi,b,i Rd,b,i Rd, fi,b,i Rd,b,i Rd, fi,b,i Rd,b,i i1, i1, i1,

Nośność zabezpieczonych belek obwodowych na podstawie globalnego mechanizmu plastycznego Belki główne i belki drugorzędne są projektowane oddzielne Zarówno dla belek głównych jak i dla belek drugorzędnych Brana jest pod uwagę alternatywna jedna linia załomów łącząca przeguby plastyczne Wymagana nośność na zginanie M Rd,fi,b jest taka sama dla wszystkich równoległych belek obwodowych niezależnie od ich rzeczywistego przekroju poprzecznego Analizuje się przypadki belki skrajne co najmniej 1 belka wewnętrzna Stosuje się zasadę pracy wirtualnej

Nośność belek głównych (1) Krawędź płyty o M Rd,fi,b,1 belki skrajne 1 belka wewnętrzna M Rd,fi M Rd,fi Oś obrotu o Krawędź płyty Linia załomów M Rd,fi,b,1 l o M Rd,fi,b,1 Stropowa strefa projektowa L M Rd,fi M Rd,fi M Rd,fi,b,1 L M Rd,fi M Rd,fi o M Rd,fi,b,1 Linia załomów o o Oś obrotu l o o Oś obrotu

Nośność belek głównych () belki skrajne Co najmniej jedna belka wewnętrzna gdzie: p M M Rd, fi,b,1 Rd, fi,b,1 pl 8M 16 pl 8M 1 jest maksymalnym przyłożonym obciążeniem i nośnością stropu 0 0 L L eff eff

Nośność belek głównych (3) i: L eff jest efektywną długością linii załomów stalowe belki skrajne tylko 1 belka zespolona belki zespolone L eff L L eff L eff L min L L min ; 8 L ; 8

Nośność zabezpieczonych belek drugorzędnych (1) Oś obrotu belki skrajne 1 belka wewnętrzna o o M Rd,fi,b, M Rd,fi M Rd,fi M Rd,fi,b, Linia załomów o o Oś obrotu. Zero pionowego przemieszczenia l l o o M Rd,fi,b, Stropowa strefa projektowa L M Rd,fi M Rd,fi M Rd,fi,b, M Rd,fi M Rd,fi M Rd,fi,b, o o L

Nośność zabezpieczonych belek drugorzędnych () belki skrajne M Co najmniej jedna belka wewnętrzna M gdzie: p Rd, fi,b, Rd, fi,b, pl pl 8 8 M M 0 0 eff 16 eff 1 n n jest maksymalnym przyłożonym obciążeniem i nośnością stropu ub ub M M Rd, fi Rd, fi

Nośność zabezpieczonych belek drugorzędnych (3) i: eff jest efektywną długością linii załomów stalowe belki skrajne eff nub min 1 n tylko 1 belka zespolona eff n belki zespolone eff ub 1 min ub 1 n ub L ; 4 L nub 1min ; 1 nub 4 L ; 4

Powołania Johansen, K.W. Yield-line formulae for slabs. Cement and Concrete Association. London: Taylor & Francis, 197. Bailey, C.G. Membrane action of slab/beam composite floor systems in fire. Engineering Structures, October 004, Vol. 6, Issue 1, pp. 1691-1703. EN 1994-1- : Eurocode 4 : Design of composite steel and concrete structures Part 1- : General rules Structural fire design, CEN. Fire Resistance Assessment of partially protected COmposite Floors (FRACOF): Engineering background. Technical Report, CTICM, SCI, 009.