Страница 5: ДСТУ-Н-П Б В.2.6-157:2010. Конструкції будинків і споруд проектування дерев'яних конструкцій частина 1-2 загальні положення (30007)

3.4.3.3.4.           Для покриття, що складається з двох шарів гіпсокартонних листів типу F, час початку обвуглювання tсh визначається за формулою (3.11), де товщину hp приймають як товщину зовнішнього шару та 80 % товщини внутрішнього шару за умови, що відстань між деталями кріплення у внутрішньому шарі не більша відстані між деталями кріплення у зовнішньому шарі.

3.4.3.3.5.           Для балок або колон, захищених мінераловатними плитами, відповідно до 3.4.3.2.3 час початку обвуглювання tсh визначається за формулою:

де tсh - час початку обвуглювання, хв;

hins -товщина ізоляційного матеріалу, мм;

 pins- густина ізоляційного матеріалу, кг/м3.

3.4.3.4 Час руйнування вогнезахисного покриття

3.4.3.4.1  Руйнування вогнезахисного покриття може відбуватися внаслідок: -обвуглювання або погіршення механічних властивостей матеріалу покриття;

- недостатньої довжини проникнення деталей кріплення в необвуглену деревину;

- недостатніх інтервалів та відстані між деталями кріплення.

3.4.3.4.2 Для вогнезахисного покриття із дерев'яної обшивки та деревинних панелей, закріплених до балок та колон, час руйнування визначається за формулою:

де tсh - визначено за формулою (3.10).

3.4.3.4.3 Для гіпсокартонних листів типу А та Н час руйнування tf приймають за формулою:

де tсh - визначено за формулами, що вказані в 3.4.3.3.3.

Примітка. Руйнування внаслідок зниження механічних властивостей залежить від температури, розміру панелей і їх розташування. Вертикальне положення більш сприятливе ніж горизонтальне.

3.4.3.4.4 Глибина проникнення Іа деталей кріплення у необвуглену деревину становить не менше . Необхідна довжина деталей кріплення lf,req визначається за формулою:

де hр - товщина панелі;

dсhar,о - глибина обвуглювання дерев'яного елемента;

Іа - мінімальна глибина проникнення деталей кріплення в необвуглену деревину.

Збільшення обвуглювання поблизу кутів враховується відповідно до 3.4.2.4.

3.5          Клейкі речовини

3.5.1 Клейкі речовини для конструкцій повинні забезпечувати з'єднання такої міцності та довговічності, щоб цілісність з'єднання зберігалася до настання межі вогнестійкості.

Примітка. Для деяких клейких речовин температура зниження механічних характеристик значно нижче температури обвуглювання деревини.

3.5.2             Для кріплення дерева до дерева, дерева до деревинних матеріалів або деревинних матеріалів до деревинних матеріалів застосовуються клейкі речовини класу 1 відповідно до EN 301. Для фанери й фанерованих матеріалів (LVL) застосовуються клейкі речовини відповідно до EN 314-2.

4        МЕТОДИКИ РОЗРАХУНКУ НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ

4.1 Загальні положення

4.1.1 Положення EN 1995-1-1 застосовуються в поєднанні з характеристиками поперечного перерізу, визначеними відповідно до 4.2 та 4.3 і додаткових правил розрахунку, наведених у 4.3. Для уточнених методів розрахунку використовують 4.4.

4.2  Спрощені правила для визначення властивостей поперечного перерізу

4.2.1       Загальні положення

Властивості поперечного перерізу визначаються правилами, наведеними в 4.2.2 або 4.2.3.

Примітка. Рекомендована методика - це метод приведеного поперечного перерізу, наведений в 4.2.2.

4.2.2       Метод приведеного поперечного перерізу

4.2.2.1 Робочий поперечний переріз визначають завдяки зменшенню початкового поперечного перерізу на робочу глибину обвуглювання dеf (рисунок 4.1).

де d0= ;

dсhar,n - умовна розрахункова глибина обвуглювання визначена за формулою (3.2) або

відповідно до правил 3.4.3.

к0 - коефіцієнт, який приймають за 4.2.2.2 та 4.2.2.3.

Примітка. Допускається, що матеріал біля лінії обвуглювання елемента в шарі завтовшки к0 d0 має міцність та жорсткість, що дорівнюють нулю, тоді як характеристики міцності та жорсткості залишкового поперечного перерізу залишаються незмінними.

1 - початкова поверхня елемента; 2 - межа залишкового поперечного перерізу; 3 - межа робочого поперечного перерізу

Рисунок 4.1 - Визначення залишкового і робочого поперечного перерізу

4.2.2.2 Для незахищених поверхонь к0 визначають згідно з таблицею 4.1.

Таблиця 4.1 - Визначення коефіцієнта к0 для незахищених поверхонь (рисунок 4.2а)

4.2.2.3 Для захищених поверхонь, час початку обвуглювання яких tсh > 20 хв, к0 змінюється лінійно від 0 до 1 протягом інтервалу часу від t= 0 до t = tсh (рисунок 4.2б). Для захищених поверхонь при tсh ≤ 20 хв використовують значення к0 за таблицею 4.1.

 а - для незахищених елементів та захищених елементів при tсh ≤20 хв; б - для захищених елементів при

tch > 20 хв

Рисунок 4.2 - Залежність коефіцієнта к0 від часу

4.2.2.4 При облицюванні дерев'яних поверхонь незаповнених порожнин конструкцій підлог та стін (як правило, ширша сторона стояка каркаса стіни або балки каркаса перекриття) враховують наступне:

- якщо вогнезахисне покриття складається з одного або двох шарів гіпсокартонних листів типу А, дерев'яної обшивки або деревинних панелей, для часу руйнування покриття tf, к0 приймають таким, що дорівнює 0,3. Відповідно прийнято, що значення к0 збільшується лінійно до одиниці протягом наступних 15 хв;

- якщо вогнезахисне покриття складається з одного або двох шарів гіпсокартонного листа типу F в момент початку обвуглювання tсh, к0 приймають таким, що дорівнює одиниці. Для часу t< tсh допускається використовувати лінійну інтерполяцію згідно з рисунком 4.2б.

4.2.2.5 Розрахункові характеристики міцності та жорсткості робочого поперечного перерізу приймають із коефіцієнтом кmod,fi = 1,0.

4.2.3       Метод приведених характеристик

4.2.3.1              Наведені правила стосуються прямокутних поперечних перерізів із м'яких сортів дерева, що зазнають трьох- або чотирьохстороннього вогневого впливу, та круглого поперечного перерізу, що зазнає вогневого впливу по периметру.

4.2.3.2   Залишковий поперечний переріз елемента визначається відповідно до 3.4.

4.2.3.3           Для t > 20 хв коефіцієнт зміни під час пожежі кmod,fi (2.3.1) приймається так (рисунок 4.3):

-     для міцності на згин

- для міцності на стиск

- для міцності на розтяг та модуля пружності

де р - периметр залишкового поперечного перерізу, що зазнає вогневого впливу, м;

Ar - площа залишкового поперечного перерізу, м2

4.2.3.4 Для незахищених та захищених елементів у момент часу t = 0 коефіцієнт зміни під час пожежі приймають кmod,fi = 1. Для незахищених елементів за умови, що 0 ≤ t≤ 20 хв, коефіцієнт зміни визначається за лінійною інтерполяцією.

1 - міцність на розтяг, модуль пружності; 2 - міцність на згин; 3 - міцність на стиск

Рисунок 4.3 - Рисунок до формул (4.2) - (4.4)

4.3  Спрощені правила аналізу конструкцій та деталей

4.3.1       Загальні положення

4.3.1.1. Стиск, перпендикулярний до волокон деревини, не враховують.

4.3.1.2 Для прямокутних та круглих поперечних перерізів зсув не враховують. Для балок із надрізом необхідно уточнити, що залишковий поперечний переріз поблизу надрізу становить хоча б 60 % поперечного перерізу, запроектованого за нормальної температури.

4.3.2            Балки

Якщо кріплення руйнуються під час пожежі, стійкість до поперечного кручення балки необхідно розглядати без урахування будь-яких бокових защемлень в'язями.

4.3.3            Колони

4.3.3.1            Коли кріплення колони руйнуються під час пожежі, її стійкість необхідно розглядати без урахування будь-яких бокових защемлень в'язями жорсткості.

4.3.3.2 Більш сприятливі граничні умови порівняно з проектуванням за нормальної температури приймаються для колони протипожежного відсіку, яка є частиною нерозрізної колони в жорсткій рамі. Для проміжних поверхів колона приймається защемленою з обох кінців, для верхнього поверху колона приймається защемленою знизу (рисунок 4.4). Довжина колони L приймається згідно з рисунком 4.4.

Рисунок 4.4 - Нерозрізна колона

4.3.4       Механічно з'єднані елементи

4.3.4.1            Для механічно з'єднаних елементів необхідно враховувати зниження модуля ковзання під час пожежі.

4.3.4.2            Модуль ковзання Кfi під час пожежі визначається за формулою:

де Кfi - модуль ковзання під час пожежі, Н/мм;

Кu - модуль ковзання за нормальної температури для граничного стану відповідно до 2.2.2.2 EN 1995-1-1, Н/мм; ηf - перехідний коефіцієнт відповідно до таблиці 4.2.

Таблиця 4.2 - Перехідний коефіцієнт ηf

4.3.5       В'язі жорсткості

4.3.5.1            Якщо конструкції, що працюють на стиск або згин, проектуються з урахуванням роботи в'язей жорсткості, то слід перевірити, щоб в'язі жорсткості не руйнувалися протягом певного часу вогневого впливу.

4.3.5.2            В'язі жорсткості елементів, виконаних із дерева або деревинних панелей, вважають не зруйнованими, якщо залишкова товщина або площа поперечного перерізу становить 60 % від її початкового значення, запроектованого за нормальної температури, і вони з'єднані цвяхами, шурупами, нагелями або болтами.

4.4 Уточнені методи розрахунку

Уточнені методи розрахунку для визначення несучої та огороджувальної здатності забезпечують реалістичний аналіз конструкцій, що зазнають вогневого впливу. Вони мають базуватись на фундаментальних фізичних уявленнях, що ведуть до отримання найбільш достовірних даних про очікувану роботу відповідного конструктивного елемента під час пожежі.

Примітка. Рекомендації наведені в додатку В.

5      МЕТОДИКИ РОЗРАХУНКУ КОНСТРУКЦІЙ СТІН ТА ПЕРЕКРИТТЯ

5.1  Загальні положення

5.1.1 Правила цього розділу стосуються конструкцій, які відповідають граничному стану з вогнестійкості за ознакою втрати несучої здатності R, конструкцій, що відповідають граничним станам із вогнестійкості El, та конструкцій, що відповідають граничним станам із вогнестійкості REІ (2.1.2.1). Для огороджувальної здатності правила застосовуються лише для нормованої межі вогнестійкості, що не перевищує 60 хв.

5.2  Аналіз несучої здатності

Несуча конструкція без огороджувальної здатності проектується для одночасного вогневого впливу з двох протилежних сторін.

Примітка 1. Метод розрахунку для конструкцій стін та перекриття з порожнинами, заповненими ізоляційним матеріалом, наведено в додатку С.

Примітка 2. Правила розрахунку для конструкцій стін та перекриття з незаповненими порожнинами наведено в додатку D.

5.3           Аналіз огороджувальної здатності

Аналіз враховує вплив різних складових матеріалів та їх розташування в конструкції.

Примітка. Метод розрахунку наведено в додатку Е.

6      З'ЄДНАННЯ

6.1  Загальні положення

6.1.1            Цей розділ стосується з'єднань між конструкціями за умов стандартного температурного режиму і, якщо не обумовлено інше, межі вогнестійкості не більше 60 хв. Правила поширюються на з'єднання з цвяхів, болтів, нагелів, з'єднань гладкими кільцевими шпонками, пластичними та зубчастими шпонками.

6.1.2            Правила 6.2 і 6.3 застосовують до симетричних трикомпонентних з'єднань з поперечним навантаженням. Пункт 6.4 призначений для шурупів з поздовжнім навантаженням.

6.2 З'єднання з дерев'яними бічними елементами 6.2.1 Спрощені правила

6.2.1.1 Незахищені з'єднання

6.2.1.1.1 Вогнестійкість з'єднань типу "дерево-дерево", де розміри, відстані до граней і розміри бічного елемента відповідають мінімальним вимогам, зазначеним у розділі 8 БИ 1995-1-1, приймають за таблицею 6.1.

6.2 З'єднання з дерев'яними бічними елементами

6.2.1 Спрощені правила

6.2.1.1 Незахищені з'єднання

6.2.1.1.1 Вогнестійкість з'єднань типу "дерево-дерево", де розміри, відстані до граней і розміри бічного елемента відповідають мінімальним вимогам, зазначеним у розділі 8 EN 1995-1-1, приймають за таблицею 6.1.

Таблиця 6.1 - Вогнестійкість незахищених з'єднань дерев'яних бічних елементів