Страница 3: ДСТУ-Н Б EN 1992-1-2:201Х. Проектування залізобетонних конструкцій частина 1-2. загальні положення розрахунок конструкцій на вогнестійкість (60462)

План виконання проекта

Project Design

Визначені правила (Теплові впливи згідно з номінальним температурним режимом)

Prescriptive Rules (Thermal Actions given by Nominal Fire)

Правила, що засновані на роботі конструкції

(Фізично обґрунтовані теплові впливи)

Performance-Based Code (Physically based Thermal Actions)

Вибір простої або уточненої моделі розвитку пожежі

Selection of Simple or Advanced Fire Development Models

Аналіз окремої конструкції

Member Analysis

Аналіз частини конструктивної системи

Analysis of Part of the Structure

Аналіз конструк-тивної системи

Analysis of Entire Structure

Аналіз окремої конструкції

Member Analysis

Аналіз частини конструктивної системи

Analysis of Part of the Structure

Аналіз конструк-тивної системи

Analysis of Entire Structure

Визначення механічних впливів та граничних умов

Calculation of Mechanical Actions at Boundaries

Визначення механічних впливів та граничних умов

Calculation of Mechanical Actions at Boundaries

Вибір механічних впливів

Selection of Mechanical Actions

Визначення механічних впливів та граничних умов

Calculation of Mechanical Actions at Boundaries

Визначення механічних впливів та граничних умов

Calculation of Mechanical Actions at Boundaries

Вибір механічних впливів

Selection of Mechanical Actions

Табличні дані

Tabulated Data

Прості моделі розрахунку

Simple Calculation Models

Уточнені моделі розрахунку

Advanced Calculation Models

Прості моделі розрахунку

(за наявності)

Simple Calculation Models

(if available)

Уточнені моделі розрахунку

Advanced Calculation Models

Уточнені моделі розрахунку

Advanced Calculation Models

Прості моделі розрахунку

(за наявності)

Simple Calculation Models

(if available)

Уточнені моделі розрахунку

Advanced Calculation Models

Уточнені моделі розрахунку

Advanced Calculation Models

Уточнені моделі розрахунку

Advanced Calculation Models

Рисунок 1 – Альтернативні методики розрахунку

Figure 1: Alternative design procedures

Таблиця 0.1 – Підсумкова таблиця щодо варіантів методів перевірки вогнестійкості

Table 0.1 – Summary table showing alternative methods of verification for fire resistance

Табличні дані

Tabulated data

Спрощені методи розрахунку

Simplified calculation methods

Уточнені моделі розрахунку

Advanced calculation models

Аналіз окремої конструкції

Кожна конструкція розглядається окремо. Непрямі вогневі впливи не враховуються, за винятком тих, які є результатом перепаду температур

Member analysis

The member is considered as isolated. Indirect fire actions are not considered, except those resulting from

thermal gradients

ТАК

- дані наведено тільки для стандартного температурного режиму, див. 5..1(1);

- дані можуть бути перероблені для інших температурних режимів пожежі

YES

- Data given for standard fire only, 5..1(1)

- In principle data could be developed for other fire curves

ТАК

- стандартний та параметричний температурні режими, див. 4.2.1(1);

- температурні криві наведено тільки для стандартного темпе-ратурного режиму, див. 4.2.1(1);

- моделі, що враховують зміну властивостей матеріалів, засто-совуються тільки для температурних режимів аналогічних стандартному, див. 4.2.4.1(2)

YES

- standard fire and parametric fire, 4.2.1(1)

- temperature profiles given for standard fire only, 4.2.2(1)

- material models apply only to heating rates similar to standard fire, 4.2.4.1(2)

ТАК,

В 4.3.1(1)P наведено тільки основні положення

YES,

4.3.1(1)P

Only the principles are

given

Аналіз частини конструктивної системи

Враховуються непрямі вогневі впливи у вузлі, але не залежної від часу взаємодії з іншими частинами конструктивної системи.

Analysis of parts of the

structure

Analysis of parts of the structure Indirect fire actions within the subassembly are considered, but no time-dependent interaction with other parts of the structure.

НІ

NO

ТАК

- стандартний та параметричний температурні режими, див. 4.2.1(1);

- температурні криві наведено тільки для стандартного темпе-ратурного режиму, див. 4.2.2(1);

- моделі, що враховують зміну властивостей матеріалів, засто-совуються тільки для температурних режимів аналогічних стандартному, див. 4.2.4.1(2)

YES

- standard fire and parametric fire, 4.2.1(1) - temperature profiles given for standard fire only, 4.2.2(1)

- material models apply only to heating rates similar to standard fire, 4.2.4.1(2)

ТАК

В 4.3.1(1)P наведено тільки основні положення

YES

4.3.1(1)P

Only the principles are

given

Загальний аналіз конструктивної системи

Аналіз всієї конструктивної системи. Розглядаються непрямі вогневі впливи на всю конструктивну систему.

Global structural analysis

Analysis of the entire structure. Indirect fire actions are considered throughout the structure

НІ

NO

НІ

NO

ТАК

В 4.3.1.1 наведено тільки основні положення

YES

4.3.1(1)P

Only the principles are

given

РОЗДІЛ 1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

1.1 Сфера застосування

1.1.1 Сфера застосування Єврокода 2

(1) Єврокод 2 поширюється на проектування будинків та споруд з конструкціями із залізобетону. Він відповідає основним положенням і вимогам щодо їх безпеки та експлуатаційної придатності, основ їх проектування та контролю, які наведені в EN 1990 – Основи проектування конструкцій.

(2)Р Єврокод 2 стосується лише вимог міцності, експлуатаційної придатності, довговічності та вогнестійкості залізобетонних конструкцій. Інші вимоги, наприклад, стосовно тепло- та звукоізоляції, не розглядаються.

(3)Р Передбачається користування Єврокодом 2 разом з:

- EN 1990 «Основи проектування конструкцій »

- EN 1991 «Дії на конструкції»

- hEN-и для будівельних виробів, що стосуються залізобетонних конструкцій

- ENV 13670-1 «Виготовлення залізобетонних конструкцій. Частина 1: Загальні правила»

- EN 1998 «Проектування сейсмостійких конструкцій», якщо залізобетонні конструкції зводяться в сейсмічних районах.

(4)Р Єврокод 2 поділяється на різні частини:

• Частина 1-1: Загальні правила і правила для споруд

• Частина 1-2: Загальні правила –Розрахунок конструкцій на вогнестійкість

• Частина 2: Залізобетонні мости

• Частина 3: Гідротехнічні підпірні та захисні Конструкції

1.1.2 Сфера застосування настанови

(1)Р Частина 1-2 EN 1992 поширюється на проектування залізобетонних конструкцій на випадок аварійних ситуацій під час пожежі та призначена для використання разом з EN 1992-1-1 та EN 1991-1-2. Частина 1-2 визначає відмінності або доповнює вимоги до проектування за нормальної температури.

(2)Р Частина 1-2 EN 1992 стосується тільки пасивних методів вогнезахисту. Активні методи захисту не наведені.

(3)Р Частина 1-2 EN 1992 поширюється на залізобетонні конструкції, що мають виконувати конкретні функції під час пожежі:

• запобігання передчасного руйнування конструкції (несуча функція)

• обмеження поширення вогню (полум’я, гарячих газів, надлишкового нагрівання) за межі визначених зон (огороджувальна функція)

(4)Р В частині 1-2 EN 1992 наведено основні принципи та правила (дивись EN 1991-1-2) розрахунку залізобетонних конструкцій для встановлених вимог для вищенаведених функцій та рівнів роботи.

(5)Р Частина 1-2 EN 1992 стосується конструкцій або частини конструктивної системи, що перебувають в межах дії EN 1992-1-1 та запроектовані відповідним чином. За винятком:

• конструкцій з зовнішньою попередньо напруженою арматурою

• конструкцій оболонок

(6)Р Наведені в цій частині 1-2 EN 1992 методи застосовують для важкого бетону класу міцності до C90/С105 включно та для легкого бетону класу міцності до LC55/60. Додаткові та альтернативні методи, визначення для класів міцності бетону вище C50/60 наведені в розділі 6.

1.2 Нормативні посилання

(1) Наступні нормативні документи містять положення, які за допомогою посилань у цьому тексті є положеннями цього Європейського стандарту. Для датованих посилань подальші поправки або зміни для будь яких з цих публікацій не застосовуються. Проте сторонам угод, заснованих на цьому європейському стандарті, рекомендується вивчити можливість застосування останніх видань нормативних документів, зазначених нижче. Для недатованих посилань застосовується остання версія нормативного документа.

EN 1363-2: Випробування на вогнестійкість – Частина 2: Альтернативні та додаткові методи;

EN 1990: Єврокод: Основи проектування конструкцій ;

EN 1991-1-2: Єврокод 1: Дії на конструкції – Частина 1-2: Загальні дії – Дії на конструкції під час пожежі;

EN 1992-1-1: Єврокод 2. Проектування залізобетонних конструкцій – Частина 1-1: Загальні правила та правила для будівель

EN 10080: Сталь для армування бетону – Арматурна сталь, що піддається зварюванню – Загальні правила

EN 10138-2: Попередньо напружена сталь – Частина 2: Дріт

EN 10138-3: Попередньо напружена сталь – Частина 2: Канат

EN 10138-4: Попередньо напружена сталь – Частина 2: Стрижень

1.3 Припущення

У цій настанові застосовують загальні припущення, що наведені в EN 1990 та EN 1992-1-2.

1.4 Розбіжності між принципами та застосовуваних правил

(1) Застосовують правила, що наведені в EN 1990.

1.5 Терміни та визначення понять

У цій частині 1-2 EN 1992 застосовують терміни та визначення, що наведені в EN 1990, EN 1991-1-2 та додаткові:

1.5.1 Критична температура нагрівання арматури: Температура арматури, за якої очікується руйнування елемента під час пожежі (граничний стан з вогнестійкості за ознакою втрати несучої здатності R), що відбувається за даного рівня напруження арматури

1.5.2 Протипожежна стіна: Стіна, що розділяє відсіки (як правило споруди) і запроектована для забезпечення вогнестійкості та стійкості конструкцій, включаючи опір горизонтальному навантаженню, щоб під час пожежі та руйнуванні конструкцій з однієї сторони стіни, поширення вогню крізь стіну виключалося

1.5.3 Максимальний рівень напруження: Рівень напруження, для заданої температури, за якого на діаграмі “напруження-деформація” для сталі відбувається перехід у пластичну стадію

1.5.4 Частина конструктивної системи: Окрема частина всієї конструктивної системи з відповідними граничними умовами та умовами спирання

1.5.5 Вогнезахисні покриття: Матеріали або сполучення матеріалів, що нанесені на конструкцію для підвищення вогнестійкості

1.5.6 Приведений поперечний переріз: Поперечний переріз конструкції для розрахунку на вогнестійкість, що застосовується при використанні методу приведеного поперечного перерізу. Його отримують шляхом виключенням із залишкового поперечного перерізу частин поперечного перерізу, опір та жорсткість яких дорівнюють нулю.

1.6 Позначення

1.6.1 Додаткові символи до EN 1992-1-1

(1)Р Додаткові символи, що використовуються:

Великі латинські літери

E_d,fi розрахунковий навантажувальний ефект під час пожежі

E_d розрахунковий навантажувальний ефект за нормальної температури

R_d,fi розрахунковий опір під час пожежі; R_d,fi(t) для часу t

R 30 or R 60, … клас вогнестійкості за ознакою втрати несучої здатності протягом 30 або 60 хвилин за стандартного температурного режиму

E 30 or E 60 … клас вогнестійкості за ознакою втрати цілісності протягом 30 або 60 хвилин за стандартного температурного режиму

I 30 or I 60, ... клас вогнестійкості за ознакою втрати теплоізолювальної здатності протягом 30 або 60 хвилин за стандартного температурного режиму

T температура, К (переносяться з температури θ, ⁰C);

X_k характеристичне значення характеристики міцності або деформативності за нормальних температур

X_d,fi розрахункові характеристики міцності або деформативності під час пожежі

Малі латинські літери

a відстань від найближчої обігріваної поверхні до осі ненапруженої або попередньо напруженої арматури (надалі відстань до осі арматури)

c_c теплоємність бетону, Дж/(кг·К)

fck(θ) характеристичне значення міцності бетону на стиск за температури θ для заданої деформації

fck,t(θ) характеристичне значення міцності бетону на розтяг за температури θ для заданої деформації

fpk(θ) характеристичне значення опору попередньо напруженої арматури за температури θ для температурної деформації

fsk(θ) характеристичне значення опору ненапруженої арматури за температури θ для температурної деформації

k_(θ)=X_k(θ)/X_k коефіцієнт зниження для міцності або деформативності за температури θ

n=N_0Ed,fi/(0,7(A_cf_cd+A_sf_yd)) рівень навантаження колони за нормальних температур

t тривалість вогневого впливу, хв

Малі грецькі літери

γ_M,fi коефіцієнт надійності матеріалу під час пожежі

η_fi=E_d,fi/E_d коефіцієнт зниження, що визначає рівень навантаження під час пожежі

μ_fi=N_Ed,fi/N_Rd коефіцієнт використання під час пожежі

ε_c(θ) температурна деформація бетону

ε_p(θ) температурна деформація попередньо напруженої арматури

ε_s(θ) температурна деформація ненапруженої арматури

ε_s,fi деформація ненапруженої та попередньо напруженої арматури за температури θ

λ_c теплопровідність бетону, Вт/(мК)

λ_0,fi гнучкість колони під час пожежі

σ_c,fi напруження стиску в бетоні під час пожежі

σ_s,fi напруження арматури під час пожежі

θ температура, ⁰С

θ_cr критична температура, ⁰С

1.6.2 Доповнення до EN 1992-1-1,

використовуються наступні індекти

f_i значення під час пожежі

t залежність від часу

θ залежність від температури

SECTION 1 GENERAL

1.1.1 Scope of Eurocode 2

(1)P Eurocode 2 applies to the design of buildings and civil engineering works in concrete. It complies with the principles and requirements for the safety and serviceability of structures, the basis of their design and verification that are given in EN 1990 – Basis of structural design.

(2)P Eurocode 2 is only concerned with requirements for resistance, serviceability, durability and fire resistance concrete structures. Other requirements, e.g. concerning thermal or sound insulation, are not considered.

(3)P Eurocode 2 is intended to be used in conjunction with:

– EN 1990 “Basis of structural design”

– EN 1991 “Actions on structures”

– hEN’s for construction products relevant for concrete structures

– ENV 13670-1 “Execution of concrete structures. Part 1: Common rules”

– EN 1998 “Design of structures for earthquake resistance”, when concrete structures are built in seismic regions

(4)P Eurocode 2 is subdivided in various parts:

- Part 1-1: General rules and rules for buildings

- Part 1-2: General rules – Structural fire design

- Part 2: Concrete bridges

- Part 3: Liquid retaining and containment structures

1.1.2 Scope of Part 1-2 of Eurocode 2

(1)P This Part 1-2 of EN 1992 deals with the design of concrete structures for the accidental situation of fire exposure and is intended to be used in conjunction with EN 1992-1-1 and EN 1991-1-2. This part 1-2 only identifies differences from, or supplements to, normal temperature design.

(2)P This Part 1-2 of EN 1992 deals only with passive methods of fire protection. Active methods are not covered.

(3)P This Part 1-2 of EN 1992 applies to concrete structures that are required to fulfil certain functions when exposed to fire, in terms of:

- avoiding premature collapse of the structure (load bearing function)

- limiting fire spread (flame, hot gases, excessive heat) beyond designated areas (separating function)

(4)P This Part 1-2 of EN 1992 gives principles and application rules (see EN 1991-1-2) for designing structures for specified requirements in respect of the aforementioned functions and the levels of performance.

(5)P This Part 1-2 of EN 1992 applies to structures, or parts of structures, that are within the scope of EN 1992-1-1 and are designed accordingly. However, it does not cover:

- structures with prestressing by external tendons

- shell structures

(6)P The methods given in this Part 1-2 of EN 1992 are applicable to normal weight concrete up to strength class C90/105 and for lightweight concrete up to strength class LC55/60. Additional and alternative rules for strength classes above C50/60 are given in section 6.

1.2 Normative references

The following normative documents contain provisions that, through reference in this text, constitute provisions of this European Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to agreements based on this European Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest edition of the normative document referred to applies.

EN 1363-2: Fire resistance tests – Part 2: Alternatives and additional procedures;

EN 1990: Eurocode: Basis of structural design;

EN 1991-1-2: Eurocode 1 - Actions on structures - Part 1-2: General actions - Actions on structures exposed to fire;

EN 1992-1-1: Eurocode 2. Design of concrete structures - Part 1.1: General rules and rules for buildings

EN 10080: Steel for the reinforcement of concrete - Weldable reinforcing steel – General

EN 10138-2: Prestressing steels - Part 2: Wire

EN 10138-3: Prestressing steels - Part 3: Strand

EN 10138-4: Prestressing steels - Part 4: Bar

1.3 Assumptions

The general assumptions given in EN 1990 and EN 1992-1-2 apply.

1.4 Distinction between principles and application rules

(1) The rules given in EN 1990 apply.

1.5 Definitions

For the purposes of this Part 1-2 of EN 1992, the definitions of EN 1990 and of EN 1991-1-2 apply with the additional definitions:

1.5.1 Critical temperature of reinforcement: The temperature of reinforcement at which failure of the member in fire situation (Criterion R) is expected to occur at a given steel stress level.

1.5.2 Fire wall: A wall separating two spaces (generally two buildings) that is designed for fire resistance and structural stability, and may include resistance to horizontal loading such that, in case of fire and failure of the structure on one side of the wall, fire spread beyond the wall is avoided.

1.5.3 Maximum stress level: For a given temperature, the stress level at which the stressstrain relationship of steel is truncated to provide a yield plateau.

1.5.4 Part of structure: isolated part of an entire structure with appropriate support and boundary conditions.

1.5.5 Protective layers: Any material or combination of materials applied to a structural member for the purpose of increasing its fire resistance.

1.5.6 Reduced cross section: Cross section of the member in structure fire design used in the reduced cross section method. It is obtained from the residual cross section by removing parts of the cross section with assumed zero strength and stiffness.

1.6 Symbols

1.6.1 Supplementary symbols to EN 1992-1-1

(1)P The following supplementary symbols are used:

Latin upper case letters

E_d,fi design effect of actions in the fire situation

E_d design effect of actions for normal temperature design

R_d,fi design resistance in the fire situation; R_d,fi(t) at a given time t.

R 30 or R 60, ... fire resistance class for the load-bearing criterion for 30, or 60... minutes in standard fire exposure

E 30 or E 60, ... fire resistance class for the integrity criterion for 30, or 60... minutes in standard fire exposure

I 30 or I 60, ... fire resistance class for the insulation criterion for 30, or 60... minutes in standard fire exposure

T temperature [K] (cf θ temperature [^oC]);

X_k characteristic value of a strength or deformation property for normal temperature design

X_d,fi design strength or deformation property in the fire situation

Latin lower case letters

a axis distance of reinforcing or prestressing steel from the nearest exposed surface

c_c specific heat of concrete [J/kgK]

f_ck(θ) characteristic value of compressive strength of concrete at temperature θ for a specified strain

f_ck,t(θ) characteristic value of tensile strength of concrete at temperature θ for a specified strain

f_pk(θ) characteristic value of strength of prestressing steel at temperature θ for a specified strain

f_sk(θ) characteristic strength of reinforcing steel at temperature θ for a specified strain

k_(θ)=X_k(θ)/X_k reduction factor for a strength or deformation property dependent on the material temperature θ

n=N_0Ed,fi/(0,7(A_cf_cd+A_sf_yd)) load level of a column at normal temperature conditions

t time of fire exposure (min)

Greek lower case letters

γ_M,fi partial safety factor for a material in fire design

η_fi=E_d,fi/E_d reduction factor for design load level in the fire situation

μ_fi=N_Ed,fi/N_Rd degree of utilisation in fire situation

ε_c(θ) thermal strain of concrete

ε_p(θ) thermal strain of prestressing steel

ε_s(θ) thermal strain of reinforcing steel

ε_s,fi strain of the reinforcing or prestressing steel at temperature θ

λ_c thermal conductivity of concrete [W/mK]

λ_0,fi slenderness of the column under fire conditions

σ_c,fi compressive stress of concrete in fire situation

σ_s,fi steel stress in fire situation

θ temperature [oC]

θ_cr critical temperature [oC]

1.6.2 Supplementary to EN 1992-1-1,

the following subscripts are used:

f_i value relevant for the fire situation

t dependent on the time

θ dependent on the temperature