Страница 6: ДСТУ-Н Б EN 1995-1-2:20ХХ. Проектування дерев’яних конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (60570)

Рисунок 3.2 - Глибина одновимірного обвуглювання d_char,0 та умовна глибина обвуглювання d_char,n.

Figure 3.2 — Charring depth d_char,0 for one-dimensional charring and notional charring depth d_char,n

(8) Розрахункові швидкості обвуглювання деревинних панелей, виготовлених згідно з EN 309, EN 313-1, EN 300 та EN 316, наведено в таблиці 3.1. Значення використовуються для характеристичного значення густини 450 кг/м³ і товщини панелі 20 мм.

(9) Для інших характеристичних значень густини ρ_k та товщини панелі h_p менше 20 мм, швидкість обвуглювання визначається за формулою:

(8) Design charring rates for wood-based panels in accordance with EN 309, EN 313-1, EN 300 and EN 316, and wood panelling are given in Table 3.1. The values apply to a characteristic density of 450 kg/m³ and a panel thickness of 20 mm.

(9) For other characteristic densities ρ_k and panel thicknesses h_p smaller than 20 mm, the charring rate should be calculated as

де

ρ_k – характеристична густина, кг/м³;

h_p – товщина панелі, мм.

Примітка. Для деревинних панелей характеристична густина наведена в EN 12369.

where:

ρ_k is the characteristic density, in kg/m3;

h_p is the panel thickness, in millimetres.

NOTE: For wood-based panels characteristic densities are given in EN 12369.

Таблиця 3.1 – Розрахункові швидкості обвуглювання β₀ та β_n для деревини, фанерованих матеріалів (LVL), дерев’яної обшивки та деревинних панелей

Table 3.1 – Design charring rates β₀ and β_n of timber, LVL, wood panelling and woodbased panels

Матеріали

, мм/хв

, мм/хв

а) М’які сорти дерева і бук

a) Softwood and beech

Клеєна деревина з характеристичною густиною 290 кг/м³

Glued laminated timber with a characteristic

density of ≥ 290 kg/m³

Суцільне дерево з характеристичною густиною 290 кг/м³

Solid timber with a characteristic density of ≥ 290 kg/m³

0,65

0,65

0,7

0,8

b) Тверді сорти дерева

b) Hardwood

Суцільне дерево або клеєна деревина з характеристичною густиною 290 кг/м³

Solid or glued laminated hardwood with a characteristic density of 290 kg/m³

Суцільне дерево або клеєна деревина з характеристичною густиною 450 кг/м³

Solid or glued laminated hardwood with a characteristic density of ≥ 450 kg/m³

0,65

0,50

0,7

0,55

с) Фанеровані матеріали (LVL)

c) LVL

з характеристичною густиною 480 кг/м³

with a characteristic density of ≥ 480 kg/m³

0,65

0,7

d) Панелі

d) Panels

Дерев’яна обшивка

Wood panelling

Фанера

Plywood

Деревинні панелі, окрім фанери

Wood-based panels other than plywood

0,9^a

1,0^a

0,9^a

-

-

-

^aЗначення наведені для характеристичної густини 450 кг/м³ і товщини панелі 20 мм; для інших значень товщини і щільності дивись 3.4.2.9.

^a The values apply to a characteristic density of 450 kg/m³ and a panel thickness of 20 mm; see 3.4.2(9) for other thicknesses and densities.

3.4.3 Поверхні балок та колон попередньо захищені від вогневого впливу

3.4.3.1 Загальні положення

(1) Для поверхонь, захищених вогнезахисними покриттями, іншими захисними матеріалами або конструктивними елементами (рисунок 3.3), необхідно враховувати, що:

• початок обвуглювання затримується до часу t_ch;

• обвуглювання може починатися до руйнування вогнезахисту зі швидкістю обвуглювання нижчою, ніж та, що наведена в таблиці 3.1, до настання часу руйнування t_f вогнезахисту;

• після настання часу руйнування t_f вогнезахисту, швидкість обвуглювання перевищує значення, наведені в таблиці 3.1, до настання часу t_a, описаного нижче;

• для часу , коли глибина обвуглювання дорівнює меншому зі значень глибини подібного елемента без вогнезахисту або 25 мм, швидкість обвуглювання знову набуває значень, наведених в таблиці 3.1.

Примітка 1. Інші доступні засоби вогнезахисту включають спучені покриття та просочення. Методи випробування наведенні в ENV 13381-7.

Примітка 2. Захист, забезпечений іншими конструктивними елементами, може бути вичерпаний в результаті:

• відмови або руйнування захисного елемента;

• надлишкової деформації захисного елемента.

Примітка 3. Різні етапи захисту, час переходу між етапами та відповідна швидкість обвуглювання наведені на рисунках 3.4-3.6.

Примітка 4. Правила для конструкцій з порожнинами наведені в додатку D.

(2) Крім правил, наведених нижче, на основі випробувань має бути визначено наступне:

- час до початку обвуглювання елемента t_ch;

- час руйнування вогнезахисного покриття або іншого захисного матеріалу t_f;

- швидкість обвуглювання до руйнування захисту, коли t_f > t_ch.

Примітка. Методи випробування наведенні в ENV 13381-7.

(3) Необхідно враховувати вплив незаповнених зазорів в стиках облицювання шириною більше 2 мм, а саме вплив на початок обвуглювання і відповідно на швидкість обвуглювання перед руйнуванням захисту.

3.4.3 Surfaces of beams and columns initially protected from fire exposure

3.4.3.1 General

(1) For surfaces protected by fire protective claddings, other protection materials or by other structural members, see figure 3.3, it should be taken into account that

− the start of charring is delayed until time t_ch;

− charring may commence prior to failure of the fire protection, but at a lower rate than the charring rates shown in table 3.1 until failure time t_f of the fire protection;

− after failure time t_f of the fire protection, the charring rate is increased above the values shown in table 3.1 until the time ta described below;

− at the time t_a when the charring depth equals either the charring depth of the same member without fire protection or 25 mm whichever is the lesser, the charring rate reverts to the value in table 3.1.

NOTE 1: Other fire protection available includes intumescent coatings and impregnation. Test methods are

given in ENV 13381–7

NOTE 2: The protection provided by other structural members may be terminated due to

– failure or collapse of the protecting member;

– excessive deformation of the protecting member.

NOTE 3: The different stages of protection, the times of transition between stages and corresponding charring rates are illustrated in figures 3.4 to 3.6.

NOTE 4: Rules for assemblies with void cavities are given in annex D (informative).

(2) Unless rules are given below, the following should be assessed on the basis of tests:

− the time to the start of charring t_ch of the member;

− the time for failure of the fire protective cladding or other fire protection material t_f;

− the charring rate before failure of the protection when t_f > t_ch.

NOTE: Test methods are given in ENV 13381-7.

(3) The effect of unfilled gaps greater than 2 mm at joints in the cladding on the start of charring

and, where relevant, on the charring rate before failure of the protection should be taken into

account.

1 – балка;

2 – колона;

3 – настил;

4 – покриття

Рисунок 3.3 - Приклади вогнезахисного покриття: а) балки, б) колони

Key:

1 beam

2 column

3 deck

4 cladding

Figure 3.3 — Examples of fire protective claddings to: a) beams, b) columns,

Позначення:

1 – залежність для незахищених елементів протягом часу вогневого впливу для швидкості обвуглювання β_n (або β₀);

2 – залежність для попередньо захищених елементів після руйнування вогнезахисту:

2а – обвуглювання починається із збільшеною швидкістю;

2b – якщо глибина обвуглювання перевищує 25 мм, швидкість обвуглювання знижується до значень, наведених у таблиці 3.1.

Рисунок 3.4 - Залежність глибини обвуглювання від часу, коли t_ch=t_f, а глибина обвуглювання не менше за 25 мм в момент часу

Key:

1 Relationship for members unprotected throughout the time of fire exposure for charring rate β_n (or β₀)

2 Relationship for initially protected members after failure of the fire protection

2a After the fire protection has fallen off, charring starts at increased rate

2b After char depth exceeds 25 mm charring rate reduces to the rate shown in table 3.1

Figure 3.4 — Variation of charring depth with time when t_ch = t_f and the charring depth a_t time t_a is at least 25 mm

Позначення:

1 – залежність для незахищених елементів протягом часу вогневого впливу для швидкості обвуглювання, наведеної в таблиці 3.1;

3 – залежність для попередньо захищених елементів для часу руйнування вогнезахисту t_f та часу, обмеженого t_a, що має менше за наведене у формулі (3.8б) значення.

Рисунок 3.5 - Залежність глибини обвуглювання від часу, коли t_ch = t_f, а глибина обвуглювання менше за 25 мм в момент часу t_a

Key:

1 Relationship for members unprotected throughout the time of fire exposure for charring rate shown in table 3.1

3 Relationship for initially protected members with failure times of fire protection t_f and time limit t_a smaller than given by expression (3.8b)

Figure 3.5 —Variation of charring depth with time when t_ch = t_f and the charring depth at time t_a is less than 25 mm

Позначення:

1 – залежність для незахищених елементів протягом часу вогневого впливу для швидкості обвуглювання β_n (або β₀);

2 – залежність для попередньо захищених елементів, якщо обвуглювання починається до руйнування вогнезахисту;

2а – початок обвуглювання для часу t_ch при зменшеній швидкості, якщо вогнезахист не зруйнований;

2b – після руйнування вогнезахисту обвуглювання починається із збільшеною швидкістю;

2c – коли глибина обвуглювання перевищує 25 мм, швидкість обвуглювання знижується до швидкостей, наведених в таблиці 3.1.

Рисунок 3.6 - Залежність глибини обвуглювання від часу, якщо t_ch < t_f

Key:

1 Relationship for members unprotected throughout the time of fire exposure for charring rate β_n (or β₀)

2 Relationship for initially protected members where charring starts before failure of protection:

2a Charring starts at t_ch at a reduced rate when protection is still in place

2b After protection has fallen off, charring starts at increased rate

2c After char depth exceeds 25 mm charring rate reduces to the rate shown in table 3.1

Figure 3.6 — Variation of charring depth with time when t_ch < t_f

3.4.3.2 Швидкість обвуглювання

(1) Для t_ch ≤ t ≤ t_f швидкість обвуглювання дерев'яного елемента, що наведена в таблиці 3.1, необхідно помножити на коефіцієнт k₂.

(2) Якщо дерев'яний елемент захищений одним шаром гіпсокартонних листів типу F, k₂ визначається за формулою:

3.4.3.2 Charring rates

(1) For t_ch ≤ t ≤ t_f the charring rates of the timber member given in table 3.1 should be multiplied by a factor k₂.

(2) Where the timber member is protected by a single layer of gypsum plasterboard type F, k₂

should be taken as

де h_p – товщина шару, мм.

Якщо покриття складається з декількох шарів гіпсокартонних листів типу F, h_p приймається як товщина внутрішнього шару.

(3) Якщо дерев'яний елемент захищений мінераловатними плитами з мінімальною товщиною 20 мм та мінімальною густиною 26 кг/м³, які зберігають цілісність за 1000 ⁰С, k₂ приймається за таблицею 3.2. Для товщини від 20 мм до 45 мм застосовується лінійна інтерполяція.

where h_p is the thickness of the layer, in millimetres.

Where the cladding consists of several layers of gypsum plasterboard type F, hp should be

taken as the thickness of the inner layer.

(3) Where the timber member is protected by rock fibre batts with a minimum thickness of 20 mm and a minimum density of 26 kg/m³ which remain coherent up to 1000°C, k₂ may be taken from table 3.2. For thicknesses between 20 and 45 mm, linear interpolation may be applied

Таблиця 3.2 – Значення k₂для деревини, захищеної мінераловатними плитами

Table 3.2 – Values of k₂ for timber protected by rock fibre batts

Товщина h_ins, мм

Thickness h_ins, mm

20

1

45

0,6

(4) Для стадії, що настає після руйнування вогнезахисту, t_f ≤ t ≤ t_a, швидкість обвуглювання за таблицею 3.1 необхідно помножити на коефіцієнт k₃ = 2. Для t ≥ t_a швидкість обвуглювання за таблицею 3.1 застосовується без множення на k₃.

(5) Момент часу t_a (рисунки 3.4 і 3.5) за умови, що t_ch = t_f, приймають за формулою:

(4) For the stage after failure of the protection given by t_f ≤ t ≤ t_a, the charring rates of table 3.1

should be multiplied by a factor k₃ = 2. For t ≥ t_a the charring rates of table 3.1 should be applied

without multiplication by k₃.

(5) The time limit t_a, see figure 3.4 and 3.5, should for t_ch = t_f be taken as

або за умови, що t_ch < t_f (рисунок 3.6), за формулою:

or for t_ch < t_f (see figure 3.6)

де β_n – умовна розрахункова швидкість обвуглювання, мм/хв.

Формули (3.8) та (3.9) застосовують для одновимірного обвуглювання, якщо β_n замінено на β_o. Для розрахунку t_f використовують 3.4.3.4.

Примітка. Формул (3.8 б) припускає, що обвуглений шар 25 мм дає достатній захист для зниження швидкості обвуглювання до значення, наведеного в таблиці 3.1.

3.4.3.3 Початок обвуглювання

(1) Для вогнезахисного покриття, яке складається з одного або декількох шарів деревинних панелей або дерев'яної обшивки, час початку обвуглювання t_ch захищеного дерев’яного елемента визначається за формулою:

where β_n is the notional design charring rate, in mm/min.

Expressions (3.8) and (3.9) also apply to one-dimensional charring when β_n is replaced by β_o.

For the calculation of t_f see 3.4.3.4.

NOTE: Expression (3.8b) implies that a char-layer of 25 mm gives sufficient protection to reduce the charring rate to the values of table 3.1.

3.4.3.3 Start of charring

(1) For fire protective claddings consisting of one or several layers of wood-based panels or wood panelling, the time of start of charring t_ch of the protected timber member should be taken as