Страница 11: ДСТУ-Н Б EN 1995-1-2:20ХХ. Проектування дерев’яних конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (60570)

Рисунок В.1 – Залежність теплопровідності від температури дерева та обвугленого шару

Figure B1 – Temperature-thermal conductivity relationship for wood and the char layer

Таблиця В.1 - Залежність теплопровідності від температури деревини та обвугленого шару

Table B1 – Temperature-thermal conductivity relationship for wood and the char layer

Температура, ⁰С

Temperature, ⁰С

Теплопровідність Вт/(м∙К)

Thermal conductivity

Wm^-1K^-1

20

0,12

200

0,15

350

0,07

500

0,09

800

0,35

1200

1,50

Рисунок В.2 – Залежність питомої теплоємності від температури дерева та деревинного вугілля

Figure B2 – Temperature-specific heat relationship for wood and charcoal

Рисунок В.3 – Залежність рівня густини від температури з м’яких сортів дерева з вмістом вологості 12 %

Figure B3 – Temperature-density ratio relationship for softwood with an initial moisture content of 12 %

Таблиця В.2 - Питома теплоємність і співвідношення густини до густини сухого дерева м'яких сортів класу 1

Table B2 – Specific heat capacity and ratio of density to dry density of softwood for service class 1

Температура, ⁰С

Temperature, ⁰С

Питома теплоємність

кДж/(кг∙К)

Specific heat capacity

kJ kg^-1 K^-1

Співвідношення густини^а

Density ratio^а

20

99

99

120

120

200

250

300

350

400

600

800

1200

1,53

1,77

13,60

13,50

2,12

2,00

1,62

0,71

0,85

1,00

1,40

1,65

1,65

1+

1+

1+

1,0

1,0

1,0

0,93

0,76

0,52

0,38

0,28

0,26

0

^а ω – вологість

^а ω-is the moisture content

В.3 Термомеханічні властивості

В.3.1 Місцеві значення міцності та модуля пружності для м'яких сортів дерева необхідно помножити на коефіцієнт зниження, що залежить від температури, згідно з рисунком В.4 і В.5.

Примітка. Залежності враховують вплив змінної повзучості деревини.

B3 Mechanical properties

(1) The local values of strength and modulus of elasticity for softwood should be multiplied by a

temperature dependent reduction factor according to figures B4 and B5.

NOTE: The relationships include the effects of transient creep of timber.

^_______ – Стиск

^{_ _ _ _ _} – Розтяг

^…….…. – Зріз

Рисунок В.4 – Коефіцієнт зниження поздовжньої міцності волокон м'яких сортів дерева

^_______ – Compression

^{_ _ _ _ _} – Tension

^…….…. – Shear

Figure B4 – Reduction factor for strength parallel to grain of softwood

^_______ – Стиск

^{_ _ _ _ _} – Розтяг

Рисунок В.5 – Вплив температури на модуль пружності вздовж волокон м'яких сортів дерева

^_______ – Compression

^{_ _ _ _ _} – Tension

Figure B5 – Effect of temperature on modulus of elasticity parallel to grain of softwood

(2) При стиску перпендикулярно до волокон застосовується таке ж зниження міцності як при стиску вздовж волокон.

(3) Для зрізу з двома компонентами напруження перпендикулярно до волокон (зріз коченням), приймається таке ж зниження міцності як при стиску вздовж волокон.

(2) For compression perpendicular to grain, the same reduction of strength may be applied as for compression parallel to grain.

(3) For shear with both stress components perpendicular to grain (rolling shear), the same reduction of strength may be applied as for compression parallel to grain.

ДОДАТОК С

(довідковий)

Несучі балки конструкцій перекриття та стійки конструкцій стін, в яких порожнини заповнені ізолюючим матеріалом

С.1 Загальні положення

(1) Цей додаток стосується несучої здатності конструкції дерев'яної рами стіни і перекриття, яка складається з дерев'яних елементів (стійок і балок) покритих панелями з боку вогневого впливу за стандартного температурного режиму, що триває не більше 60 хв. Застосовуються наступні умови:

− зазори повністю заповнені ізоляційним матеріалом, що виготовлений зі скло- або мінерального волокна;

− стійки каркасу стіни для запобігання місцевої втрати стійкості стіни та балки каркасу перекриття для запобігання місцевої втрати стійкості при крученні встановлені за допомогою панелей на необігріваній стороні або за допомогою дерев’яних розпорок;

− для перекриття панелі можуть також кріпитися до сталевого профілю з максимальною висотою 25 мм перпендикулярно напрямку розташування дерев'яних балок;

− огороджувальна здатність уточнюється відповідно до 5.3.

С.2 Залишковий поперечний переріз

С.2.1 Швидкість обвуглювання

(1) Умовний залишковий поперечний переріз визначають відповідно до рисунку С.1, де умовну глибину обвуглювання визначають за формулою (3.2), а умовну швидкість обвуглювання – за формулами (С.1) і (С.2).

Annex C

(Informative)

Load-bearing floor joists and wall studs in

assemblies whose cavities are completely filled with insulation

C1 General

(1) This annex deals with the load-bearing function of timber frame wall and floor assemblies consisting of timber members (studs or joists) clad with panels on the fire-exposed side for a standard fire exposure of not more than 60 minutes. The following conditions apply:

− the cavities are completely filled with insulation made of rock or glass fibre;

− studs are braced against buckling in the plane of the wall and joists against torsional buckling by means of panels on the unexposed side or by noggins;

− for floors, the panels may also be fixed to steel channels with a maximum depth of 25 mm which are perpendicular to the direction of the timber joists;

− the separating function is verified according to 5.3.

C2 Residual cross-section

C2.1 Charring rates

(1) The notional residual cross-section should be determined according to figure C1 where the

notional charring depth is given by expression (3.2) and the notional charring rate is determined

according to expressions (C.1) or (C.2).

1 – умовний залишковий поперечний переріз;

2 – умовний обвуглений шар

Рисунок С.1 — Умовний залишковий поперечний переріз елемента дерев'яної рами, захищеної ізоляцією зазорів

(2) Для дерев'яних елементів, що захищені покриттям на обігріваній поверхні, умовну швидкість обвуглювання визначають за формулами:

1 Notional residual cross-section

2 Notional char layer

Figure C1 — Notional residual cross-section of timber frame member protected by cavity insulation

(2) For timber members protected by claddings on the fire-exposed side, the notional charring rate should be calculated as:

де

k_n = 1,5;

β_n – умовна розрахункова швидкість обвуглювання;

k_s – коефіцієнт поперечного перерізу, див. (3);

k₂ – коефіцієнт ізоляції, див.(4);

k₃ – коефіцієнт післязахисту, (5);

k_n – коефіцієнт перетворення залишкового змінного поперечного перерізу в умовний прямокутний поперечний переріз;

β₀ –розрахункова швидкість одновимірного обвуглювання, див. 3.4.2 таблиця 3.1;

t – час вогневого впливу;

t_ch – час початку обвуглювання елемента дерев'яної рами, див. С.2.2;

t_f – час руйнування покриття, див. С.2.3.

(3) Коефіцієнт поперечного перерізу приймають згідно таблиці С.1.

Таблиця С.1 - Коефіцієнт поперечного перерізу для різної ширини елементів дерев'яної рами

where:

k_n = 1,5

β_n is the notional design charring rate;

k_s is the cross-section factor, see (3);

k₂ is the insulation factor, see (4);

k₃ is the post-protection factor, see (5);

k_n is a factor to convert the irregular residual cross-section into a notional rectangular cross-section;

β₀ is the one-dimensional design charring rate, see 3.4.2 table 3.1;

t is the time of fire exposure;

t_ch is the time of start of charring of the timber frame member, see C2.2;

t_f is the failure time of the cladding, see C2.3.

(3) The cross-section factor should be taken from table C1.

Table C1 — Cross-section factor for different widths of timber frame member

мм

mm

38

1,4

45

1,3

60

1,1

(4) Для покриттів з гіпсокартонних листів типу F або комбінації типів F та А з типом F як зовнішній шар коефіцієнт ізоляції визначається за формулою:

– для покриття без стиків, або для стиків 2 (рисунок С.2):

(4) For claddings made of gypsum plasterboard of type F, or a combination of type F and type A with type F as the outer layer, the insulation factor may be determined as:

– at locations where the cladding is unjointed, or for joint configuration 2, see figure C2:

- для стиків 1 і 3 (рисунок С.2):

– for joint configurations 1 and 3, see figure C2:

де h_p – сумарна товщина всіх шарів листів, мм.

where h_p is the total thickness of all panel layers in millimetres.

1 – стик в одному шарі;

2 – стик у внутрішньому шарі панелі;

3 – стик у зовнішньому шарі панелі;

4 – стик у шарі відсутній

Рисунок С.2 – Розташування стиків в гіпсокартонних листах в один або два шари

(5) Якщо порожнини заповнені ізоляцією з мінераловатних плит, що залишаються на місці після руйнування внутрішньої оббивки, коефіцієнт післязахисту k₃ визначається за формулою:

1: Joint in single layer

2: Joint in inner board layer

3: Joint in outer board layer

4: Unjointed single layer

Figure C2 – Joint configurations in gypsum plasterboard panels with one and two layers

(5) Provided that the cavity insulation is made of rock fibre batts and remains in place after failure of the lining, the post-protection factor k₃ should be calculated as

де t_f – час руйнування внутрішньої оббивки, хв.

(6) Якщо ізоляція порожнин виконана зі скловолокна, руйнування елемента конструкції виникає в момент часу t_f.

С.2.2 Початок обвуглювання

(1) Для захисних покриттів з деревинних панелей час початку обвуглювання t_ch дерев’яного елемента визначається за формулою:

where t_f is the failure time of the lining, in minutes.

(6) Where the cavity insulation is made of glass fibre, failure of the member should be assumed to take place at the time t_f.

C2.2 Start of charring

(1) For fire protective claddings made of wood-based panels, the time of start of charring t_ch of the timber member should be taken as:

де час обвалення t_f розраховано відповідно до С.2.3(1).

(2) Якщо вогнезахисне покриття виконане з гіпсокартонних листів типу А, Н або F, час початку обвуглювання обігрівної сторони дерев'яного елемента визначається відповідно до 3.4.3.3(2) за формулами (3.11) або (3.12).

С.2.3 Час руйнування панелей

(1) Час руйнування покриттів з деревинних панелей визначається за формулою:

where the failure time t_f is calculated according to C2.3(1).

(2) Where the fire protective claddings are made of gypsum plasterboard of type A, H or F, the time of start of charring on the narrow fire-exposed side of the timber member should be determined according to 3.4.3.3(2), expressions (3.11) or (3.12).

C2.3 Failure times of panels

(1) The failure time of claddings made of wood-based panels should be taken as:

де

t_f – час руйнування, хв.;

h_p – товщина панелі, мм;

β₀ – розрахункова швидкість обвуглювання за стандартним температурним режимом, мм/хв.

(2) Час руйнування покриття з гіпсокартонних листів типу А або Н визначається за формулою:

where:

t_f is the failure time, in minutes;

h_p is the panel thickness, in millimetres;

β₀ is the design charring rate for one-dimensional charring under standard fire exposure, in mm/min.

(2) The failure time of claddings made of gypsum plasterboard type A or H should be taken as:

(3) Час руйнування покриття з гіпсокартонних листів типу F визначається з урахуванням:

- погіршення захисних функцій покриття;

- руйнування деталей кріплення внаслідок недостатньої глибини проникнення в необвуглене дерево.

(4) Час руйнування в результаті погіршення захисних функцій покриття визначають за результатами випробувань.

Примітка. Додаткова інформація щодо методів випробувань міститься в EN 1363-1, EN 1365-1 та EN 1365-1.

(5) Час руйнування панелей з урахуванням руйнування деталей кріплення розраховується за формулою:

(3) For claddings made of gypsum plasterboard type F, failure times should be determined with respect to:

− thermal degradation of the cladding;

− pull-out failure of fasteners due to insufficient penetration length into unburnt wood.

(4) The failure time due to the thermal degradation of the cladding should be assessed on the basis of tests.

NOTE: More information on test methods is given in EN 1363-1, EN 1365-1 and EN 1365-2.

(5) The failure time tf of panels with respect to pull-out failure of fasteners may be calculated as