Страница 8: ДСТУ-Н Б EN 1995-1-2:20ХХ. Проектування дерев’яних конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (60570)

- для міцності на стиск:

− for compressive strength:

- для міцності на розтяг та модуля пружності:

− for tensile strength and modulus of elasticity:

де

p – периметр залишкового поперечного перерізу, що зазнає вогневого впливу, м;

A_r – площа залишкового поперечного перерізу, м²

(4) Для незахищених та захищених елементів в момент часу t = 0 коефіцієнт зміни під час пожежі приймають k_mod,fi= 1 Для незахищених елементів, за умови, що 0 ≤ t ≤ 20 хв, коефіцієнт зміни визначається за лінійною інтерполяцією.

where:

p is the perimeter of the fire exposed residual cross-section, in metres;

A_r is the area of the residual cross-section, in m₂.

(4) For unprotected and protected members, for time t = 0 the modification factor for fire should be taken as k_mod,fi = 1. For unprotected members, for 0 ≤ t ≤ 20 minutes the modification factor may be determined by linear interpolation.

1 – міцність на розтяг, модуль пружності;

2 – міцність на згин;

3 – міцність на стиск

Рисунок 4.3 – Рисунки до формул (4.2)-(4.4)

1 Tensile strength, Modulus of elasticity

2 Bending strength

3 Compressive strength

Figure 4.3 — Illustration of expressions (4.2)-(4.4)

4.3 Спрощені правила аналізу конструкцій та деталей

4.3.1 Загальні положення

(1) Стиск, перпендикулярний до волокон деревини, не враховують.

(2) Для прямокутних та круглих поперечних перерізів зсув не враховують. Для балок з надрізом необхідно уточнити, що залишковий поперечний переріз поблизу надрізу становить хоча б 60 % поперечного перерізу запроектованого за нормальної температури.

4.3.2 Балки

(1) Якщо кріплення руйнуються під час пожежі, стійкість поперечному крученню балки необхідно розглядати без урахування будь-яких бокових защемлень в’язями.

4.3.3 Колони

(1) Коли кріплення колони руйнуються під час пожежі, її стійкість необхідно розглядати без урахування будь-яких бокових защемлень в’язями жорсткості.

(2) Більш сприятливі граничні умови, порівняно з проектуванням за нормальної температури, приймаються для колони протипожежного відсіку, яка є частиною нерозрізної колони в жорсткій рамі. Для проміжних поверхів колона приймається защемленою з обох кінців, для верхнього поверху колона приймається защемленою знизу (рисунок 4.4). Довжина колони приймається згідно з рисунком 4.4.

4.3 Simplified rules for analysis of structural members and components

4.3.1 General

(1) Compression perpendicular to the grain may be disregarded.

(2) Shear may be disregarded in rectangular and circular cross-sections. For notched beams it should be verified that the residual cross-section in the vicinity of the notch is at least 60 % of the cross-section required for normal temperature design.

4.3.2 Beams

(1) Where bracing fails during the relevant fire exposure, the lateral torsional stability of the beam should be considered without any lateral restraint from that bracing.

4.3.3 Columns

(1) Where bracing fails during the relevant fire exposure, the stability of the column should be considered without any lateral restraint from that bracing.

(2) More favourable boundary conditions than for normal temperature design may be assumed for a column in a fire compartment which is part of a continuous column in a non-sway frame. In intermediate storeys the column may be assumed as fixed at both ends, whilst in the top storey the column may be assumed as fixed at its lower end, see figure 4.4. The column length L should be taken as shown in figure 4.4.

Рисунок 4.4 – Нерозрізна колона

Figure 4.4 — Continuous column

4.3.4 Механічно з’єднані елементи

(1) Для механічно з’єднаних елементів необхідно враховувати зниження модуля ковзання під час пожежі.

(2) Модуль ковзання K_fi під час пожежі визначається за формулою:

4.3.4 Mechanically jointed members

(1)P For mechanically jointed members, the reduction in slip moduli in the fire situation shall be taken into account.

(2) The slip modulus K_fi for the fire situation should be determined as

де

K_fi – модуль ковзання під час пожежі, Н/мм;

K_u – модуль ковзання за нормальної температури для граничного стану відповідно до 2.2.2.2 EN 1995-1-1, Н/мм;

– перехідний коефіцієнт відповідно до таблиці 4.2.

where:

K_fi is the slip modulus in the fire situation, in N/mm;

K_u is the slip modulus at normal temperature for the ultimate limit state according to EN 1995-1-1 2.2.2(2), in N/mm;

is a conversion factor according to table 4.2.

Таблиця 4.2 – Перехідний коефіцієнт

Table 4.2 — Conversion factor

Цвяхи та шурупи

Nails and screws

0,2

Болти; нагелі; гладкі кільцеві шпонки, зубчаті та пластичні з’єднання

Bolts; dowels; split ring, shear plate and toothed-plate connectors

0,67

4.3.5 В’язі жорсткості

(1) Якщо конструкції, що працюють на стиск або згин, проектуються з урахуванням роботи в’язей жорсткості, то слід перевірити, щоб в’язі жорсткості не руйнувалися протягом певного часу вогневого впливу.

(2) В’язі жорсткості елементів, виконаних з дерева або деревинних панелей, вважають не зруйнованими, якщо залишкова товщина або площа поперечного перерізу становить 60 % її початкового значення запроектованого за нормальної температури, і вони з’єднані цвяхами, шурупами, нагелями або болтами.

4.4 Уточнені методи розрахунку

(1)Р Уточнені методи розрахунку для визначення несучої та здатності забезпечують реалістичний аналіз конструкцій, що зазнають вогневого впливу. Вони мають базуватись на фундаментальних фізичних уявленнях, що ведуть до отримання найбільш достовірних даних про очікувану роботу відповідного конструктивного елементу під час пожежі.

Примітка. Рекомендації наведені в додатку В.

4.3.5 Bracings

(1) Where members in compression or bending are designed taking into account the effect of bracing, it should be verified that the bracing does not fail during the required duration of the fire

exposure.

(2) Bracing members made of timber or wood-based panels may be assumed not to fail if the residual thickness or cross-sectional area is 60 % of its initial value required for normal temperature design, and is fixed with nails, screws, dowels or bolts.

4.4 Advanced calculation methods

(1)P Advanced calculation methods for determination of the mechanical resistance and the separating function shall provide a realistic analysis of structures exposed to fire. They shall be based on fundamental physical behaviour in such a way as to lead to a reliable approximation of the expected behaviour of the relevant structural component under fire conditions.

NOTE: Guidance is given in annex B (informative).

Розділ 5 Методика розрахунку конструкцій стін та перекриття

5.1 Загальні положення

(1) Правила цього розділу стосуються конструкцій, що відповідають граничному стану з вогнестійкості за ознакою втрати несучої здатності (R), конструкцій, що відповідають граничним станам з вогнестійкості (EІ), та конструкцій, що відповідають граничним станам з вогнестійкості (REI). Для огороджувальної здатності правила застосовуються лише для нормованої межі вогнестійкості, що не перевищує 60 хвилин.

5.2 Аналіз несучої здатності

(1) Несуча конструкція без огороджувальної здатності проектується для одночасного вогневого впливу з двох протилежних сторін.

Примітка 1. Метод розрахунку для конструкцій стін та перекриття з пустотами, заповненими ізоляційним матеріалом, наведено в додатку С.

Примітка 2. Правила розрахунку для конструкцій стін та перекриття з незаповненими пустотами наведено в додатку D.

5.3 Аналіз огороджувальної здатності

(1) Аналіз враховує вплив різних складових матеріалів та їх розташування в конструкції.

Примітка. Метод розрахунку наведено в додатку Е.

Section 5 Design procedures for wall and floor assemblies

5.1 General

(1) The rules in this subclause apply to load-bearing (R) constructions, separating (EI) constructions, and load-bearing and separating (REI) constructions. For the separating function

the rules only apply for standard fire resistances not exceeding 60 minutes.

5.2 Analysis of load-bearing function

(1) Non-separating load-bearing constructions shall be designed for fire exposure on both sides

at the same time.

NOTE 1: For wall and floor assemblies with cavities completely filled with insulation a design method is

given in annex C (informative).

NOTE 2: For wall and floor assemblies with void cavities, design rules are given in annex D (informative).

5.3 Analysis of separating function

(1) The analysis should take into account the contributions of different material components and their position in the assembly.

NOTE: A design method is given in annex E (informative).

Розділ 6 З’єднання

6.1 Загальні положення

(1) Цей розділ стосується з'єднань між конструкціями за умов стандартного температурного режиму і, якщо не обумовлено інше, межі вогнестійкості не більше 60 хвилин. Правила поширюються на з'єднання з цвяхів, болтів, нагелів, з'єднань гладкими кільцевими шпонками, пластичними та зубчастими шпонками.

(2) Правила 6.2 і 6.3 застосовують до симетричних трикомпонентних з'єднань з поперечним навантаженням. Пункт 6.4 призначений для шурупів з поздовжнім навантаженням.

6.2 З'єднання з дерев'яним бічним елементом

6.2.1 Спрощені правила

6.2.1.1 Незахищені з'єднання

(1) Вогнестійкість з'єднань типу «дерево-дерево», де розміри, відстані до граней, і розміри бічного елементу відповідають мінімальним вимогам, зазначеним в розділі 8 EN 1995-1-1, приймають за таблицею 6.1.

Section 6 Connections

6.1 General

(1) This section applies to connections between members under standard fire exposure, and unless stated otherwise, for fire resistances not exceeding 60 minutes. Rules are given for connections made with nails, bolts, dowels, screws, split-ring connectors, shear-plate connectors and toothed-plate connectors.

(2) The rules of 6.2 and 6.3 apply to laterally loaded symmetrical three-member connections. Clause 6.4 deals with axially loaded screws.

6.2 Connections with side members of wood

6.2.1 Simplified rules

6.2.1.1 Unprotected connections

(1) The fire resistance of unprotected wood-to-wood connections where spacings, edge and end distances and side member dimensions comply with the minimum requirements given in EN 1995-1-1 section 8, may be taken from table 6.1.

Таблиця 6.1 - Вогнестійкість незахищених з'єднань дерев'яних бічних елементів

Table 6.1 —Fire resistances of unprotected connections with side members of wood

Спосіб з’єднання

Межа вогнестійкості, , хв

Time of fire resistance min

Умови^а

Provisionа^а

Цвяхами

Nails

15

2,8 мм

mm

Шурупами

Screws

15

3,5 мм

mm

Болтами

Bolts

15

45 мм

mm

Нагелями

Dowels

20

45 мм

mm

З'єднання відповідно до EN 912

Connectors according to EN 912

15

45 мм

mm

^аd- діаметр деталі кріплення;

- товщина бічного елементу

^аd is the diameter of the fastener and

t₁ is the thickness of the side member

(2) Для з'єднань нагелями, цвяхами й шурупами з незахищеними оголовками, межа вогнестійкості t_d,fi, що більша за наведену в таблиці 6.1 але менша за 30 хвилин, досягається збільшенням наступних величин за допомогою значення a_fi:

• товщини бічного елементу;

• ширини бічного елементу;

• відстані від граней та країв до деталей кріплення.

(2) For connections with dowels, nails or screws with non-projecting heads, fire resistance periods t_d,fi greater than those given in table 6.1, but not exceeding 30 minutes, may be achieved by increasing the following dimensions by a_fi:

− the thickness of side members,

− the width of the side members,

− the end and edge distance to fasteners.

where:

β_n – умовна розрахункова швидкість обвуглювання відповідно до таблиці 3.1;

k_flux – коефіцієнт теплового потоку по довжині деталі кріплення;

t_req – необхідна нормована межа вогнестійкості;

t_d,fi – межа вогнестійкості незахищеного з'єднання наведена у таблиці 6.1.

β_n is the charring rate according to table 3.1;

k_flux is a coefficient taking into account increased heat flux through the fastener;

t_req is the required standard fire resistance period;

t_d,fi is the fire resistance period of the unprotected connection given in table 6.1.

Рисунок 6.1 – Додаткові товщини й додаткові відстані від граней з`єднань

Figure 6.1 — Extra thickness and extra end and edge distances of connections

(3) Коефіцієнт k_flux приймається k_flux =1,5.

6.2.1.2 Захищені з'єднання

(1) Якщо з'єднання додатково захищені дерев’яним облицюванням, деревинними панелями або гіпсокартонними листами типу А та Н, час до початку обвуглювання має відповідати умові:

(3) The factor k_flux should be taken as k_flux = 1,5 .

6.2.1.2 Protected connections

(1) When the connection is protected by the addition of wood panelling, wood-based panels or

gypsum plasterboard type A or H, the time until start of charring should satisfy

де t_ch – час до початку обвуглювання відповідно до 3.4.3.3;

t_req – необхідна нормована межа вогнестійкості конструкції;

t_d,fi – вогнестійкість незахищеного з'єднання, наведена в таблиці 6.1.

(2) Якщо з'єднання додатково захищені гіпсокартонними листами типу F, час до початку обвуглювання має відповідати умові:

where:

t_ch is the time until start of charring according to 3.4.3.3;

t_req is the required standard fire resistance period;

t_d,fi is the fire resistance of the unprotected connection given in table 6.1.

(2) When the connection is protected by the addition of gypsum plasterboard type F , the time

until start of charring should satisfy