Страница 12: ДСТУ-Н Б EN 1992-1-2:201Х. Проектування залізобетонних конструкцій частина 1-2. загальні положення розрахунок конструкцій на вогнестійкість (60462)

де b_min – мінімальне значення ширини балки за таблицею 5.7.

where b_min is the minimum value of beam width according to Table 5.7.

Рисунок 5.4 – Визначення розмірів різних типів балочних перерізів

Це правило не працює, якщо фіктивний поперечний переріз ((c) на рисунку 5.5), що задовольняє вимогам мінімальної ширини стосовно вогнестійкості, і який включає повне армування, входить в існуючий поперечний переріз.

(6) Якщо дійсна ширина нижньої полки b перевищує межу 1,4b_w, (b_w – дійсна ширина стінки балки (рисунок 5.4(с)), та bd_eff<2b²_min відстань до осі ненапруженої або попередньо напруженої арматури має збільшуватись:

Figure 5.4: Definition of dimensions for different types of beam section

This rule does not apply if an imaginary cross section ((c) in Figure 5.5) which fulfils the minimum requirements with regard to fire resistance and which includes the whole reinforcement can be drawn inside the actual cross section.

(6) Where the actual width of the bottom flange b exceeds the limit 1,4b_w, (b_w denotes the actual width of web, see Figure 5.4(c)), and bd_eff<2b²_min the axis distance to the reinforcing or prestressing steel should be increased to:

де:

d_eff – визначають за формулою (5.9)

b_min – мінімальна ширина балки наведена в таблиці 5.5.

where:

d_eff is given by Expression (5.9)

b_min is the minimum beam width given in Table 5.5.

С – фіктивний поперечний переріз

Рисунок 5.5 – Двотаврова балка з збільшеною шириною стінки b_w, що задовольняє вимогам фіктивного поперечного перерізу

(7) Отвори в стінках балок не впливають на вогнестійкість, якщо залишкова площа поперечного перерізу елементу в розтягнутій зоні не менша за A_c=2b²_min, де b_min наведено в таблиці 5.5.

(8) Зосередження температури відбувається в нижніх кутах балок. У такому разі відстань a_sd (рисунок 5.2) від осі кутового стрижня (канату або дроту) до бічної грані внизу балок балки тільки з одним рядом арматури слід збільшувати на 10 мм для значень ширини балки не більше тих, що наведені в колонці 4 таблиці 5.5 для вільно опертих балок та в колонці 3 таблиці 5.6 для нерозрізних балок для відповідної нормованої вогнестійкості.

5.6.2 Вільно оперті балки

(1) У таблиці 5.5 наведені мінімальні значення відстані від осі арматури до нижньої поверхні та сторони вільно опертих балок разом з мінімальними значеннями ширини балки для нормованої вогнестійкості від R30 до R240.

5.6.3 Нерозрізні балки

(1) У таблиці 5.6 наведені мінімальні значення відстані від осі арматури до нижньої поверхні та сторони нерозрізних балок разом з мінімальними значеннями ширини балки для нормованої вогнестійкості від R30 до R240.

(2) Дані таблиці 5.6 використовують якщо a) виконуються правила деталізації, що вказані нижче; та b) перерозподіл згинального моменту при розрахунку за нормальної температури не перевищує 15 %. Інакше їх приймають як вільно оперті балки.

Примітка. Таблицю 5.6 можна використовувати для проектування нерозрізних балок, в яких перерозподіл згинаючого моменту більше 15 % за наявності достатньої здатності чинити опір крученню в опорах для необхідного впливу вогню. Більш точні розрахунки за умов їх застосування можуть основуватись на спрощених методах розрахунку (наприклад, додаток Е), для отримання більш точних значень відстані від осі арматури та довжини арматурних стрижнів за межами верхньої та нижньої епюр згинальних моментів.

(3) Площа верхнього армування на поверхні кожної проміжної опори для нормованої вогнестійкості R 90 і вище, до відстані 0,3l_eff (як визначено в розділі 5 EN 1992-1-1) від центральної лінії опори повинна бути не менша (рисунок 5.6):

C: Imaginary cross section

Figure 5.5: I-shaped beam with increasing web width b_w satisfying the requirements of an imaginary cross-section.

(7) Holes through the webs of beams do not affect the fire resistance provided that the remaining cross-sectional area of the member in the tensile zone is not less than A_c=2b²_min where b_min is given by Table 5.5.

(8) Temperature concentrations occur at the bottom corners of beams. For this reason the axis distance asd (see figure 5.2) to the side of beam for corner bar (tendon or wire) in the bottom of beams with only one layer of reinforcement, should be increased by 10 mm for widths of beam up to that given in Column 4 of Table 5.5 for simply supported beams, and Column 3 of Table 5.6 for continuous beams, for the relevant standard fire resistance.

5.6.2 Simply supported beams

(1) Table 5.5 provides minimum values of axis distance to the soffit and sides of simply supported beams together with minimum values of the width of beam, for standard fire resistances of R 30 to R 240,

5.6.3 Continuous beams

(1) Table 5.6 provides minimum values of axis distance to the soffit and sides of continuous beams together with minimum values of the width of beam, for standard fire resistance of R 30 to R 240,

(2) The data in Table 5.6 is valid only if a) the detailing rules given are observed; and b) the redistribution of bending moment for normal temperature design does not exceed 15 %.Otherwise the beams should be treated as simply supported.

Note: Table 5.6 may be used for continuous beams where moment redistribution is more than 15%, provided that there is sufficient rotational capacity at the supports for the required fire exposure conditions. More rigorous calculations may be based on simplified calculation methods (e.g. Annex E), when applicable, to determine more accurate values of the axis distance and curtailment length of top and bottom reinforcement.

(3) The area of top reinforcement over each intermediate support for standard fire resistance of R90 and above, for up to a distance of 0,3l_eff (as defined in Section 5 of EN 1992-1-1) from the centre line of support should not be less than (see Figure 5.6):

де:

x – відстань від ділянки, що розраховується, до центральної лінії опори, якщо х≤0,3l_eff

A_s,req(0) – площа необхідного верхнього армування на опорі згідно з EN 1992-1-1

A_s,req(x) – мінімальна площа необхідного верхнього армування в перерізі на відстані х від центральної лінії опори, що розглядається, але не менше A_s(x), що вимагає EN 1992-1-1.

l_eff – розрахункова довжина прольоту. Якщо розрахункова довжина прилеглих прольотів більша, тоді треба використовувати це значення.

where:

x is the distance from the section considered to the centre line of the support where x ≤ 0,3l_eff

A_s,req(0) is the area of top reinforcement required over the support, according to EN 1992-1-1

A_s,req(x) is the minimum area of top reinforcement required in the section at distance (x) from the centreline of the support considered but not less than A_s(x) required by EN 1992-1-1.

l_eff is the effective length of span. If the effective length of the adjacent spans is larger then this value should be used.

Пояснення:

1 – епюра згинальних моментів від впливу пожежі за t=0

2 – огинаюча епюра діючих згинальних моментів, якій повинна протидіяти розтягнута арматура згідно з EN 1992-1-1

3 – епюра згинальних моментів під час пожежі

4 – огинаюча епюра згинальних моментів внутрішніх сил, що враховується у формулі (5.11)

Рисунок 5.6 – Огинаюча епюра згинальних моментів на опорах під час пожежі.

(4) Таблиця 5.6 застосовується для нерозрізних балок з використанням попередньо напружених арматурних елементів без зчеплення з бетоном тільки, якщо негативному згинальному моменту на проміжних опорах під час пожежі протидіє армування зі зчепленням з бетоном.

(5) Товщина стінки двотаврової нерозрізної балки b_w (рисунок 5.4с) повинна бути не менша мінімального значення b_min в таблиці 5.6 колонка 2 для відстані 2h від проміжної опори за умови, якщо не спостерігається можливість вибухоподібного крихкого руйнування (див. 4.5).

(6) З метою попередження руйнування стисненого бетону або в наслідок зрізу нерозрізної балки на першій проміжній опорі, ширину балки та товщину стінки балки потрібно збільшити для нормованої вогнестійкості від R 120 до R 240 згідно таблиці 5.7, якщо виконуються наступні умови:

а) З’єднання або балка не забезпечують опір згинанню в крайній опорі (для цього 9.2.1.2 (1) EN 1992-1-1 наводить здатність чинити опір моменту, коли він є частиною здатності з’єднання передавати момент), та

(b) V_Ed>2/3V_Rd,max в першій проміжній опорі, де V_Ed –розрахункова поперечна сила, що визначається за температури зовнішнього середовища та V_Rd,max – розрахунковий опір зрізу стінок згідно з розділом 6 EN 1992-1-1.

Таблиця 5.5 – Мінімальні розміри та відстані до осі арматури вільно опертих балок виготовлених із ненапруженого та попередньо напруженого залізобетону

Explanation:

1 Diagram of bending moments for the actions in a fire situation at t=0

2. Envelope line of acting bending moments to be resisted by tensile reinforcement according to EN 1992-1-1

3 Diagram of bending moments in fire conditions

4 Envelope line of resisting bending moments according to Expression (5.11)

Figure 5.6: Envelope of resisting bending moments over supports for fire conditions.

(4) Table 5.6 applies to continuous beams using unbonded tendons only if the total hogging moment over intermediate supports under fire conditions is resisted by bonded reinforcement.

(5) The web thickness of Ι -shaped continuous beams b_w (see Figure 5.4c) should not be less than the minimum value b_min in Table 5.6, Columns 2, for a distance of 2h from an intermediate support unless it can be shown that explosive spalling will not occur (see 4.5).

(6) In order to prevent a concrete compression or shear failure of a continuous beam at the first intermediate support, the beam width and web thickness should be increased for standard fire resistances R120 - R 240 in accordance with Table 5.7, if both the following conditions exist:

(a) No bending resistance is provided at the end support, either by the joint or beam (for the purposes of this clause 9.2.1.2 (1) of EN 1992-1-1 does provide moment resistance when incorporated in a joint which can transfer moment), and

(b) V_Ed>2/3V_Rd,max at the first intermediate support, where V_Ed is the applied design shear force at ambient temperature and V_Rd,max is the design shear resistance of the compression struts according to Section 6 of EN 1992-1-1.

Table 5.5: Minimum dimensions and axis distances for simply supported beams made with reinforced and prestressed concrete

Нормована вогнестійкість

Standard fire

resistance

Мінімальні розміри, мм

Minimum dimensions (mm)

Можливі сполучення a та b_min, де a – середня відстань до осі арматури, а b_min – ширина балки

Товщина стінки балки, b_w

Web thickness bw

Клас WA

Class WA

Клас WВ

Class WB

Клас WС

Class WC

1

2

3

4

5

6

7

8

R30

b_min=80

a=25

120

20

160

15*

200

15*

80

80

80

R60

b_min=120

a=40

160

35

200

30

300

25

100

80

100

R90

b_min=150

a=50

200

45

300

40

400

35

110

100

100

R120

b_min=200

a=65

240

60

300

55

500

50

130

120

120

R180

b_min=240

a=80

300

70

400

65

600

60

150

150

140

R240

b_min=280

a=90

350

80

500

75

700

70

170

170

160

a_sd=a+10 мм (див. примітку нижче)

Для попередньо напружених балок повинно зазначатись збільшення відстані до осі арматури згідно з 5.2 (5).

a_sd – відстань до сторони балки від осі кутових стрижнів (попередньо напружених арматурних елементів або дротів) балок тільки з одним рядом армування. Для значень b_min більше за наданих в колонці 4 не потрібно збільшувати a_sd.

* Як правило, захисний шар бетону уточнюється згідно з EN 1992-1-1.

a_sd=a+10 mm (see note below)

For prestressed beams the increase of axis distance according to 5.2 (5) should be noted.

a_sd is the axis distance to the side of beam for the corner bars (or tendon or wire) of beams with only one layer of reinforcement. For values of b_min greater than that given in Column 4 no increase of a_sd is required.

* Normally the cover required by EN 1992-1-1 will control.

5.6.4 Балки з впливом пожежі з усіх сторін

(1)Таблиці 5.5, 5.6 та 5.7 застосовуються, за умов:

• висота балки повинна бути не менше мінімальної ширини необхідної для відповідної межі вогнестійкості,

• площа поперечного перерізу балки повинна бути не менша за

5.6.4 Beams exposed on all sides

(1) Tables 5.5, 5.6 and 5.7 apply: however

- the height of the beam should not be less than the minimum width required for the respective fire resistance period,

- the cross-sectional area of the beam should not be less than

де b_min – наведене в таблицях 5.5-5.7.

Таблиця 5.6 – Мінімальні розміри та відстані до осі арматури нерозрізних балок виготовлених із ненапруженого та попередньо напруженого залізобетону (див. також таблицю 5.7).

where b_min is given by Tables 5.5 to 5.7.

Table 5.6: Minimum dimensions and axis distances for continuous beams made with reinforced and prestressed concrete (see also Table 5.7).

Нормована вогнестійкість

Standard

Fire resistance

Мінімальні розміри, мм

Minimum dimensions (mm)

Можливі сполучення a та b_min, де a – середня відстань до осі арматури, а b_min – ширина балки

Possible combinations of a and b_min

where a is the average axis distance and b_min is the width of beam

Товщина стінки балки, b_w

Web thickness bw

Клас WA

Class WA

Клас WВ

Class WB

Клас WС

Class WC

1

2

3

4

5

6

7

8

R30

b_min=80

a=15*

160

12

80

80

80

R60

b_min=120

a=25

200

12*

100

80

100

R90

b_min=150

a=35

250

25

110

100

100

R120

b_min=200

a=45

300

35

450

35

500

30

130

120

120

R180

b_min=240

a=60

400

50

550

50

600

40

150

150

140

R240

b_min=280

a=75

500

60

650

60

700

50

170

170

160

a_sd=a+10 мм (див. примітку нижче)

Для попередньо напружених балок повинно зазначатись збільшення відстані до осі арматури згідно з 5.2 (5).

a_sd – відстань до сторони балки від осі кутових стрижнів (попередньо напружених арматурних елементів або дротів) балок тільки з одним рядом армування. Для значень b_min більше за наданих в колонці 4 не потрібно збільшувати a_sd.

* Як правило, захисний шар бетону уточнюється згідно з EN 1992-1-1.

a_sd=a+10 mm (see note below)

For prestressed beams the increase of axis distance according to 5.2 (5) should be noted.

a_sd is the axis distance to the side of beam for the corner bars (or tendon or wire) of beams with only one layer of reinforcement. For values of b_min greater than that given in Column 4 no increase of a_sd is required.

* Normally the cover required by EN 1992-1-1 will control.