---

(4) Для арматурних стрижнів, розташованих в бетоні часткового облицювання профілю, застосовується умова F.1.9.

(5) Захисний шар бетону арматурних стрижнів має відповідати вимогам 5.1.

(6) В зоні дії негативного згинального моменту прийнято, що поперечна сила сприймається сталевою стінкою, яку не враховують під час розрахунку несучої здатності поперечного перерізу при згині.

(7) Опір сталевої стінки дії поперечної сили може бути перевірений, використовуючи розподіл розрахункових значень межі текучості відповідно до F.1.7.

F.3 Сфера застосування

(1) Значення висоти h, ширини b_c та площі профілю hb_c мають бути не меншими ніж значення, наведені в таблиці F.8.

Примітка. Позначення b_c - мінімальне значення ширини b нижньої полиці або ширини бетонної частини полиці, враховуючи товщину стінки e_w (рисунок F.1).

(4) For the reinforcing bars situated in the concrete of the partially encased profile, (9) of F.1 applies.

(5) The concrete cover of reinforcing bars should comply with 5.1.

(6) In the areas with hogging bending moments, the shear force is assumed to be transmitted by the steel web, which is neglected when calculating the hogging bending moment resistance.

(7) The shear resistance of the steel web may be verified using the distribution of the design values of yield strength according to (7) of F.1.

F.3 Field of application

(1) The height h of the profile, b_c and the area hb_c should be at least equal to the minimum values given in Table F.8.

NOTE: The symbol b_c is the minimum value of either the width b of the lower flange or the width of the concrete part between the flanges, web thickness ew included (see Figure F.1).

Додаток G

(довідковий)

Узагальнена модель для розрахунку вогнестійкості колон з частково облицьованими сталевими перерізами для згинання відносно слабкої осі, що зазнають вогневого впливу з усіх сторін за стандартним температурним режимом

Annex G

[informative]

Balanced summation model for the calculation of the fire resistance of composite columns with partially encased steel sections, for bending around the weak axis, exposed to fire all around the column according to the standard temperature-time curve.

Рисунок G.1: Зменшений поперечний переріз для розрахунку вогнестійкості

G.1 Вступ

(1) Дана розрахункова модель базується на принципах та правилах 4.3.5.1, але розроблена лише для випадку згину відносно осі Z, а саме:

,

_{(2) Для розрахункового значення пластичного опору осьовому стискуNfi,pl,Rdта характеристичного значення жорсткості(EI)fi,eff,zна згин під час пожежі, поперечний переріз поділено на чотири складові:}

_{- полиці сталевого профілю;}

_{- стінка сталевого профілю;}

_{- бетон облицювання сталевого профілю;}

_{- арматурні стрижні.}

(3) Кожна складова може бути оцінена на основі зменшеного характеристичного значенняміцності, зменшеного модуля пружності та зменшеного поперечного перерізу залежно від нормованої вогнестійкості R30, R60, R90 або R120.

Figure G.1: Reduced cross-section for structural fire design

G.1 Introduction

(1) This calculation model is based on the principles and rules given in 4.3.5.1, but has been developed only for bending around the axis Z such as:

(G.1)

(2) For the calculation of the design value of the plastic resistance to axial compression _{Nfi,pl,Rdand of the effective flexural stiffness(EI)fi,eff,zin the fire situation, the cross-section is divided into four components:}

- the flanges of the steel profile;

- the web of the steel profile;

- the concrete contained by the steel profile and

- the reinforcing bars.

(3) Each component may be evaluated on the basis of a reduced characteristic strength, a reduced modulus of elasticity and a reduced cross-section in function of the standard fire resistance R30, R60, R90 or R120.

(4) Розрахункове значення пластичного опору поздовжньому стискута характеристичного значення жорсткості на згин поперечного перерізу можна визначити згідно з 4.3.5.1.4 та 4.3.5.1.5, збалансованою сукупністю відповідних значень чотирьох складових.

(5) Міцність та деформаційні властивості арматури та бетону за підвищеної температури відповідають вимогам 3.1 та 3.2.

G.2 Полиці сталевого профілю

(1) Середня температура полиці може бути визначена за формулою:

,

де t – тривалість вогневого впливу, хв.;

A_m/V – коефіцієнт поперечного перерізу, м^-1, де A_m=2(h+b), м та V=hb, м²;

_о,t – температура, °C (таблиця G.1);

k_t – емпіричний коефіцієнт (таблиця G.1).

Таблиця G.1 – Значення параметрів для відповідної температури полиць

(4) The design value of the plastic resistance to axial compression and the effective flexural stiffness of the cross-section may be obtained, according to (4) and (5) of 4.3.5.1, by a balanced summation of the corresponding values of the four components.

(5) Strength and deformation properties of steel and concrete at elevated temperatures complies with the corresponding principles and rules of 3.1 and 3.2.

G.2 Flanges of the steel profile

(1) The average flange temperature may be determined from:

(G.2)

where:

t is the duration in minutes of the fire exposure

A_m/V is the section factor in m-1, with A_m=2(h+b) in [m] and V= h b in [m²]

_о,t is a temperature in °C given in Table G.1

k_t is an empirical coefficient given in Table G.1.

Table G.1: Parameters for the flange temperature

(2) Максимальний рівень напруження та модуль пружності за температури =_f,t визначаються за формулами:

та

,

де k_y, та k_E, за таблицею 3.2

(3) Розрахункове значення пластичного опору осьовому стиску та жорсткості на згин двох полиць сталевого профілю під час пожежі визначаються за:

та

,

(2) For the temperature =_f,t the corresponding maximum stress level and the modulus of elasticity are determined from:

(G.3)

(G.4)

with k_y, and k_E, following Table 3.2 of 3.2.1

(3) The design value of the plastic resistance to axial compression and the flexural stiffness of the two flanges of the steel profile in the fire situation are determined from:

(G.5)

(G.6)

G.3 Стінка сталевого профілю

(1) Частиною стінки висотою h_w,fi, що починається від внутрішньої грані полиці, можна знехтувати (рисунок G.1). Ця висота визначається за формулою:

,

де H_t дано в таблиці G.2.

Table G.2: Parameter for height reduction of the web

G.3 Web of the steel profile

(1) The part of the web with the height hw,fi and starting at the inner edge of the flange may be neglected (see Figure G.1). This part is determined from:

(G.7)

where Ht is given in Table G.2.

Table G.2: Parameter for height reduction of the web

(2) Максимальний рівень напруження визначається за формулою:

,

(3) Розрахункове значення пластичного опору осьовому стиску та жорсткості на згин стінки сталевого профілю під час пожежі визначаються за формулою:

G.4 Бетон

(1) Зовнішнім шаром бетону товщиною b_c,fi при розрахунку можна знехтувати (рисунок G.1). Товщина b_c,fi дана в таблиці G.3, де A_m/V – коефіцієнт перерізу цілого складеного поперечного перерізу, м ^-1.

Таблиця G.3: Зменшення товщини бетонного перерізу

(2) The maximum stress level is obtained from:

(G.8)

(3) The design value of the plastic resistance to axial compression and the flexural stiffness of the web of the steel profile in the fire situation are determined from:

(G.9)

(G.10)

G.4 Concrete

(1) An exterior layer of concrete with a thickness b_c,fi may be neglected in the calculation (see Figure G.1). The thickness b_c,fi s given in Table G.3, with A_m/V, the section factor in m^-1 of the entire composite cross-section.

Table G.3: Thickness reduction of the concrete area

(2) Середня температура бетону _c,t дана в таблиці G.4 залежно від коефіцієнта A_m/V цілого поперечного перерізу та нормованої межі вогнестійкості.

Таблиця G.4 - Середня температурна бетону

(2) The average temperature in concrete _c,t is given in Table G.4 in function of the section factor A_m/V of the entire composite cross-section and for the standard fire resistance classes.

Table G.4: Average concrete temperarure

(3) За температури  = _c,t січний модуль бетону визначається за формулою:

де k_c, та _cu, згідно таблиці 3.3.

(4) Розрахункове значення пластичного опору осьовому стиску та жорсткості на згин бетону під час пожежі визначаються за:

де A_s - поперечний переріз арматурних стрижнів та 0,86 - коефіцієнт калібрування.

де I_s,z - момент інерції арматурних стрижнів відносно центральної осі Z поперечного перерізу.

G.5 Арматурні стрижні

(1) Коефіцієнт зменшення k_y,t межі текучості та коефіцієнт зменшення k_E,t модуля пружності арматурних стрижнів, визначені залежно від нормованої вогнестійкості та середнього геометричного значення відстані и від осі арматури до зовнішніх граней бетону (таблиці G.5 та G.6).

(3) For the temperature  = _c,t the secant modulus of concrete is obtained from:

(G.11)

with k_c, and _cu, following Table 3.3 of 3.2.2.

(4) The design value of the plastic resistance to axial compression and the flexural stiffness of the concrete in the fire situation are determined from:

(G.12)

where A_s is the cross-section of the reinforcing bars, and 0,86 is a calibration factor.

(G.13)

where I_s,z is the second moment of area of the reinforcing bars related to the central axis Z of the composite cross-section.

G.5 Reinforcing bars

(1) The reduction factor k_y,t of the yield point and the reduction factor k_E,t of the modulus of elasticity of the reinforcing bars, are defined in function of the standard fire resistance and the geometrical average u of the axis distances of the reinforcement to the outer borders of the concrete (see Tables G.5 and G.6).

Таблиця G.5: Коефіцієнт зменшення k_y,t границі текучості f_sy арматурних стрижнів Table G.5: Reduction factor k_y,t for the yield point f_sy of the reinforcing bars

Таблиця G.6: Коефіцієнт зменшення k_E,t модуля пружності E_s арматурних стрижнів

Table G.6: Reduction factor k_E,t for the modulus of elasticity E_s of the reinforcing bars