Страница 7: ДСТУ-Н Б EN 1995-1-2:20ХХ. Проектування дерев’яних конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (60570)

де h_p – товщина панелі, для декількох шарів – їх сумарна товщина;

t_ch – час початку обвуглювання.

(2) Для покриття, що складається з одного шару гіпсокартонного листа типу A, F або Н згідно з EN 520, з заповненими зсередини або по периметру з’єднаннями, або з незаповненими зазорами шириною не більше 2 мм, час початку обвуглювання t_ch визначається за формулою:

where:

h_p is the thickness of the panel, in case of several layers the total thickness of layers;

t_ch is the time of start of charring;

(2) For claddings consisting of one layer of gypsum plasterboard of type A, F or H according to EN 520, at internal locations or at the perimeter adjacent to filled joints, or unfilled gaps with a width of 2 mm or less, the time of start of charring t_ch should be taken as

де h_p – товщина панелі в мм.

У місцях, суміжних зі з’єднаннями з незаповненими зазорами, шириною більше 2 мм, час початку обвуглювання t_ch визначається за формулою:

where:

h_p is the thickness of the panel, in mm.

At locations adjacent to joints with unfilled gaps with a width of more than 2 mm, the time of start of charring t_ch should be calculated as

Де:

h_p – товщина панелі в мм.

Примітка. Гіпсокартонні листи типу Е, D, R та І згідно з EN 520 мають такі ж або кращі механічні, теплофізичні та термомеханічні властивості, що і типу А та Н.

(3) Для покриття, що складається з двох шарів гіпсокартонних листів типу А та Н, час початку обвуглювання t_ch визначається за формулою (3.11), де товщину h_p приймають як товщину зовнішнього шару та 50 % товщини внутрішнього шару, за умови, що відстань між деталями кріплення у внутрішньому шарі не більша відстані між деталями кріплення у зовнішньому шарі.

(4) Для покриття, що складається з двох шарів гіпсокартонних листів типу F, час початку обвуглювання t_ch визначається за формулою (3.11), де товщину h_p приймають як товщину зовнішнього шару та 80 % товщини внутрішнього шару, за умови, що відстань між деталями кріплення у внутрішньому шарі не більша відстані між деталями кріплення у зовнішньому шарі.

(5) Для балок або колон, захищених мінераловатними плитами, відповідно до 3.4.3.2(3) час початку обвуглювання t_ch визначається за формулою:

where:

h_p is the thickness of the panel, in mm;

NOTE: Gypsum plasterboard type E, D, R and I according to EN 520 have equal or better thermal and mechanical properties than type A and H.

(3) For claddings consisting of two layers of gypsum plasterboard of type A or H, the time of start of charring t_ch should be determined according to expression (3.11) where the thickness h_p is taken as the thickness of the outer layer and 50 % of the thickness of the inner layer,

provided that the spacing of fasteners in the inner layer is not greater than the spacing of fasteners in the outer layer.

(4) For claddings consisting of two layers of gypsum plasterboard of type F, the time of start of

charring t_ch should be determined according to expression (3.11) where the thickness h_p is taken

as the the thickness of the outer layer and 80 % of the thickness of the inner layer, provided that the spacing of fasteners in the inner layer is not greater than the spacing of fasteners in the outer layer.

(5) For beams or columns protected by rock fibre batts as specified in 3.4.3.2(3), the time of start of charring t_ch should be taken as

де:

t_ch – час початку обвуглювання, хв;

h_ins – товщина ізоляційного матеріалу, мм;

ρ_ins – густина ізоляційного матеріалу, кг/м³ .

3.4.3.4 Час руйнування вогнезахисного покриття

(1) Руйнування вогнезахисного покриття може відбуватися внаслідок:

• обвуглювання або погіршення механічних властивостей матеріалу покриття;

• недостатню довжину проникання деталей кріплення в необвуглену деревину;

• недостатні інтервали та відстані між деталей кріплення.

(2) Для вогнезахисного покриття із дерев'яної обшивки та деревинних панелей, закріплених до балок та колон, час руйнування визначається за формулою:

where:

t_ch is the time of start of charring in minutes;

h_ins is the thickness of the insulation material in millimetres;

ρ_ins is the density of the insulating material in kg/m³.

3.4.3.4 Failure times of fire protective claddings

(1) Failure of fire protective claddings may occur due to

− charring or mechanical degradation of the material of the cladding;

− insufficient penetration length of fasteners into uncharred timber;

− inadequate spacing and distances of fasteners.

(2) For fire protective claddings of wood panelling and wood-based panels attached to beams or columns, the failure time should be determined according to the following:

де t_ch – визначено за формулою (3.10).

(3) Для гіпсокартонних листів типу А та Н час руйнування t_f приймають за формулою:

where t_ch is calculated according to expression (3.10).

(3) For gypsum plasterboard type A and H the failure time t_f should be taken as:

де ch – визначено за формулами, що вказані в 3.4.3.3.3.

Примітка. Руйнування внаслідок зниження механічних властивостей залежить від температури, розміру панелей і їх розташування. Вертикальне положення більш сприятливе, ніж горизонтальне.

(4) Глибина проникнення l_a деталей кріплення у необвуглену деревину становить не менше 10 мм. Необхідна довжина деталей кріплення l_f,req визначається за формулою:

where tch is calculated according to expression 3.4.3.3(3).

NOTE: In general, failure due to mechanical degradation is dependent on temperature and size of thepanels and their orientation. Normally, vertical position is more favourable than horizontal.

(4) The penetration length l_a of fasteners into uncharred timber should be at least 10 mm. The

required length of the fastener l_f,req should be calculated as

Де:

h_p – товщина панелі;

d_char,0 – глибина обвуглювання дерев'яного елемента;

l_a – мінімальна глибина проникнення деталей кріплення в необвуглену деревину.

Збільшення обвуглювання поблизу кутів враховується відповідно до 3.4.2(4).

where:

h_p is the panel thickness;

d_char,0 is the charring depth in the timber member;

l_a is the minimum penetration length of the fastener into uncharred timber.

Increased charring near corners should be taken into account, see 3.4.2(4).

3.5 Клейкі речовини

(1)Р Клейкі речовини для конструкцій повинні забезпечувати з'єднання такої міцності та довговічності, щоб цілісність з'єднання зберігалася до настання межі вогнестійкості.

Примітка. Для деяких клейких речовин температура зниження механічних характеристик значно нижче температури обвуглювання деревини.

(2) Для кріплення дерева до дерева, дерева до деревинних матеріалів або деревинних матеріалів до деревинних матеріалів застосовуються клейкі речовини класу 1 відповідно до EN 301. Для фанери й фанерованих матеріалів (LVL), застосовуються клейкі речовини відповідно до EN 314.

3.5 Adhesives

(1)P Adhesives for structural purposes shall produce joints of such strength and durability that the integrity of the bond is maintained in the assigned fire resistance period.

NOTE: For some adhesives, the softening temperature is considerably below the charring temperature of the wood.

(2) For bonding of wood to wood, wood to wood-based materials or wood-based materials to wood-based materials, adhesives of phenol-formaldehyde and aminoplastic type 1 adhesive according to EN 301 may be used. For plywood and LVL, adhesives according to EN 314 may be used.

Розділ 4 Методика розрахунку несучої здатності

4.1 Загальні положення

(1) Правила EN 1995-1-1 застосовуються в поєднанні з характеристиками поперечного перерізу, визначених відповідно до 4.2 та 4.3 і додаткових правил розрахунку, наведених у 4.3. Для уточнених методів розрахунку використовують 4.4.

4.2 Спрощені правила для визначення властивостей поперечного перерізу

4.2.1 Загальні положення

(1) Властивості поперечного перерізу визначаються правилами, наведеними в 4.2.2 або 4.2.3.

Примітка. Рекомендована методика – це метод приведеного поперечного перерізу, наведений в 4.2.2.

4.2.2 Метод приведенного поперечного перерізу

(1) Робочий поперечний переріз визначають завдяки зменшенню початкового поперечного перерізу на робочу глибину обвуглювання d_ef (рисунок 4.1).

Section 4 Design procedures for mechanical resistance

4.1 General

(1) The rules of EN 1995-1-1 apply in conjunction with cross-sectional properties determined according to 4.2 and 4.3 and the additional rules for analysis given in 4.3. For advanced calculation methods, see 4.4.

4.2 Simplified rules for determining cross-sectional properties

4.2.1 General

(1) The section properties should be determined by the rules given in either 4.2.2 or 4.2.3.

NOTE: The recommended procedure is the reduced cross-section method given in 4.2.2. Information on the National choice may be found in the National annex.

4.2.2 Reduced cross-section method

(1) An effective cross-section should be calculated by reducing the initial cross-section by the effective charring depth d_ef (see figure 4.1)

де

d₀7 мм;

d_char,n – умовна розрахункова глибина обвуглювання визначена за формулою (3.2) або відповідно до правил 3.4.3.

k₀ – коефіцієнт, який приймають за (2) та (3).

Примітка. Допускається, що матеріал біля лінії обвуглювання елемента в шарі товщиною k₀d₀ має міцність та жорсткість, що дорівнюють нулю, тоді як характеристики міцності та жорсткості залишкового поперечного перерізу залишаються незмінними.

with:

d₀ = 7 mm

d_char,n is determined according to expression (3.2) or the rules given in 3.4.3.

k₀ is given in (2) and (3).

NOTE: It is assumed that material close to the char line in the layer of thickness k₀d₀ has zero strength and stiffness, while the strength and stiffness properties of the remaining cross-section are assumed to be unchanged.

1 – початкова поверхня елемента;

2 – межа залишкового поперечного перерізу;

3 – межа робочого поперечного перерізу

Рисунок 4.1 – Визначення залишкового і робочого поперечного перерізу

1 Initial surface of member

2 Border of residual cross-section

3 Border of effective cross-section

Figure 4.1 — Definition of residual cross-section and effective cross-section

(2) Для незахищених поверхонь k₀визначають згідно з таблицею 4.1.

(2) For unprotected surfaces, k₀ should be determined from table 4.1.

Таблиця 4.1 – Визначення коефіцієнта k₀для незахищених поверхонь (рисунок 4.2а)

Table 4.1 — Determination of k₀ for unprotected surfaces with t in minutes (see figure 4.2a)

Час

t<20 хв

t < 20 minutes

t/20

t20 хв

t20 minutes

1,0

(3) Для захищених поверхонь, час початку обвуглювання яких t_ch > 20 хв, k₀ змінюється лінійно від 0 до 1 протягом інтервалу часу від t = 0 до t = t_ch (рисунок 4.2б). Для захищених поверхонь при t_ch ≤ 20хв використовують таблицю 4.1.

(3) For protected surfaces with t_ch > 20 minutes, it should be assumed that k₀ varies linearly from 0 to 1 during the time interval from t = 0 to t = t_ch, see figure 4.2b. For protected surfaces with t_ch ≤ 20 minutes table 4.1 applies.

Рисунок 4.2 – Залежність коефіцієнта k₀ від часу: а – для незахищених елементів та захищених елементів при t_ch ≤ 20 хв ; б – для захищених елементів при t_ch > 20 хв

Figure 4.2 — Variation of k₀: a) for unprotected members and protected members where t_ch ≤ 20 minutes, b) for protected members where t_ch > 20 minutes

(4) При облицюванні дерев'яних поверхонь незаповнених порожнин конструкцій підлог та стін (як правило, ширша сторона стійки каркасу стіни або балки каркасу перекриття), враховують наступне:

- якщо вогнезахисне покриття складається з одного або двох шарів гіпсокартонних листів типу А, дерев'яної обшивки або деревинних панелей, для часу руйнування покриття t_f, k₀ приймають таким, що дорівнює 0,3. Відповідно прийнято, що значення k₀ збільшується лінійно до одиниці протягом наступних 15 хвилин;

- якщо вогнезахисне покриття складається з одного або двох шарів гіпсокартонного листа типу F в момент початку обвуглювання t_ch, k₀ приймають таким, що дорівнює одиниці. Для часу t < t_ch допускається використовувати лінійну інтерполяцію згідно з рисунком 4.2б.

(5) Розрахункові характеристики міцності та жорсткості робочого поперечного перерізу приймають з коефіцієнтом k_mod,fi = 1,0

4.2.3 Метод приведених характеристик

(1) Наведені правила стосуються прямокутних поперечних перерізів із м'яких сортів дерева, що зазнають трьох- або чотирьох стороннього вогневого впливу, та круглого поперечного перерізу, що зазнає вогневого впливу по периметру.

(2) Залишковий поперечний переріз елемента визначається відповідно до 3.4.

(3) Для t ≥ 20 хв перехідний коефіцієнт під час пожежі k_mod,fi (див. 2.3.1) приймається наступним чином (рисунок 4.3):

- для міцності на згин:

(4) For timber surfaces facing a void cavity in a floor or wall assembly (normally the wide sides of a stud or a joist), the following applies:

− Where the fire protective cladding consists of one or two layers of gypsum plasterboard type A, wood panelling or wood-based panels, at the time of failure t_f of the cladding, k₀ should be taken as 0,3. Thereafter k₀ should be assumed to increase linearly to unity during the following 15 minutes;

− Where the fire protective cladding consists of one or two layers of gypsum plasterboard type F, at the time of start of charring t_ch, k₀ should be taken as unity. For times t < t_ch, linear interpolation should be applied, see figure 4.2b.

(5) The design strength and stiffness properties of the effective cross-section should be

calculated with k_mod,fi = 1,0.

4.2.3 Reduced properties method

(1) The following rules apply to rectangular cross-sections of softwood exposed to fire on three or four sides and round cross-sections exposed along their whole perimeter.

(2) The residual cross-section should be determined according to 3.4.

(3) For t ≥ 20 minutes, the modification factor for fire k_mod,fi, see 2.3 (1)P, should be taken as follows (see figure 4.3):

− for bending strength: