Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість

EN 1991-1-2 using є_f = 1,0 and єm according to 2.2(2), where є_f, єm are as defined in EN 1991-1-2.

The value of At should not be taken as more than 5 seconds.

In expression (4.26) the value of the section factor A_m / V should not be taken as less than 10 m^-1.

Note: Some expressions for calculating design values of the section factor A_m / Vfor unprotected steel mem­bers are given in table 4.2.

Табёиця 4.2 - Коефіці^т їерерізу Am / V для ^езахище^их сталевих ко^трукцій

Table 4.2 - Section factor Am / V for unprotected steel members

Відкритий їереріз, що заз^а° вїливу вошю з усіх сторін

Open section exposed to fire on all sides:

^Am _ їериметр (perimeter)

V їлоща їерерізу (cross - section area)

Труба, що заз^а° вїливу вошю з усіх сторін Tube exposed to fire on all sides:

Am / V = 1/1

Кнець табёйці 4.2

Відкритий їереріз, що заз^а° вїёивy вошю з трьох сторін

Am _ їоверхня, що заз^а° вошевого Bїёивy

їёощa їерерізу

Open section exposed to fire on three sides:

Am _ surface exposed to fire

cross - section area

1 _l

ї

їорожмстий їереріз (або зваремй коробчастий їереріз з од^аковою товщишю ст^ки), що заз^а° вїёиву вошю з усіх сторін Hollow section (or welded box section of uniform thickness) exposed to fire on all sides: Якщо (If) t« b: Am / V - 1/1

Нг=Т'

h

Кг

Шёиця двотаврового їерерізу, що заз^а° вїёиву вошю з трьох сторін

I-section flange exposed to fire on three sides:

Am / V = (b + 2 tf)/btf)

Якщо (If) t « b:Am / V -1/ tf

~ Л.Й8ЖВД,®SMS

I

1

—/1 —

Ji— ь—і t

Зваремй коробчастий їереріз, що заз^а° вїёиву вошю з усіх сторін

Welded box section exposed to fire on all sides:

Am ₌ 2( b + h)

V їёоща їерерізу (cross - section area)

Якщо (If) t« b: Am / V - 1/1

I

ТГ 1

—► h <—

iLJ

Кутик, що заз^а° вїёиву вошю з усіх сторін Angle exposed to fire on all sides:

Am / V = 2 /1

Двотавровий їереріз із коробчастим підсилен­ням, що заз^а° вїёиву вошю з усіх сторін I-section with box reinforcement, exposed to fire on all sides:

Am ₌ 2( b + h)

V їёоща їерерізу (cross - section area)

1

— h —

1 L|

h b .1

їёоский їрокат, що заз^а° вїёиву вошю з усіх сторін

Flat bar exposed to fire on all sides:

Am /V = 2(b +1)/(bt)

Якщо (If) t « b:Am / V - 2/1

В* ь »i

¹ Л

їёоский їрокат, що заз^а° вїёиву вошю з трьох сторін

Flat bar exposed to fire on three sides:

Am /V = (b + 21)/(bt)

Якщо (If) t« b: Am / V - 1/1

—►±i ■«—

4.2.5.2 B^ympІ0^я стаёева кo^cmpyкцiя, що вкрита вог^езаxиc^им матеріаёом

(1) їриріст темїератури А0a,t за їроміжокчасу At дёя рівшміршго розтодіёу темїератури в їоїеречшму їерерізі захищеної стаёевоТ ко^ струкції виз^ачають з виразу:

4.2.5.2 Internal steelwork insulated by fire protection material

For a uniform temperature distribution in a cross-section, the temperature increase A0a,t of an insulated steel member during a time interval At should be obtained from:

^A pAp/V⁽⁰ g,t ⁰a,t) “dpCPTa^W

A t - (e ^ф/1°

- 1)^A0 g, t

(4.27)

(аёе A0a,t > ° , якщо A0g,t > ° ) де:

(but A0 a, t > ° if A0 g, t > °) where:

Ф = cp^p-dpAp /V, ^ca ^p a

A_p / V - коефіці^т їерерізу стаёевих ко^т- рукцій, що вкриті вошезахистим матеріаёом;

Ap - відїов^а їёоща вошезахистого мате- ріаёу ^а одинцю довжин ко^трукції, м²/м;

V - об’°м ко^трукції ^а одинцю довжин, м³/м;

c_a - їитома теїёо°м^ість стаёі, що заёежить від темїератури, згідно з роздіёом 3, Дж/кг• К;

Ср - їитома теїёо°м^ість вошезахистого матеріаёу, що ^е заёежить від темїератури, Дж/кг • К;

dp - товщи^а вошезахистого матеріаёу, м;

At - нтерваё часу, с;

0a,t - темїература стаёі в моме^ часу t, °C;

0g,t - темїература ^авкоёИ0^ього середо­вища в моме^ часу t, °C;

A0g,t - їриріст темїератури ^авкоёИ0^ього середовища за їроміжок часу At, К;

Ap - теїёоїровід^ість системи вошезахисту, Вт/м²;

Pa - густи^а стаёі згідно з роздіёом 3, кг/м³;

Pp - густи^а вошезахистого матеріаёу згідно з роздіёом 3, кг/м³.

3^аче^^я c_p, A_p та р_p виз^ачають згідно з роздіёом 3.

3^аче^^я At їриймають ^е біёь0е 3° с.

їёощу Ap вошезахистого матеріаёу зага- ёом їриймають як їёощу його в^утрі0^ьої їоверхн, а дёя їорожмстого обёицювашя із зазором ^авкоёо стаёево'і ко^трукції мож^а їриймати таке ж з^аче^^я, як дёя їорожмс- того обёицювашя без зазору.

A_p / Vis the section factor for steel members in­sulated by fire protection material;

A_p is the appropriate area of fire protection mate­rial per unit length of the member [m²/m];

V is the volume of the member per unit length [m³/m];

c_a is the temperature dependant specific heat of steel, from section 3 [J/kgK];

c_p is the temperature independent specific heat of the fire protection material [J/kgK];

d_p is the thickness of the fire protection material [m];

At is the time interval [seconds];

0a,t is the steel temperature at time t [°C];

0 g,t is the ambient gas temperature at time t [°C];

A0 g,t is the increase of the ambient gas tempera­ture during the time interval At [K];

A p is the thermal conductivity of the fire protection system [W/mK];

Pa is the unit mass of steel, from section 3 [kg/m³]; Pp is the unit mass of the fire protection material [kg/m³].

The values of c_p, A_p and p_p should be deter­mined as specified in section 3.

The value of At should not be taken as more than 3° seconds.

The area A_p of the fire protection material should generally be taken as the area of its inner surface, but for hollow encasement with a clearance around the steel member the same value as for hollow encasement without a clearance may be adopted.

їримітка. Деякі розраху^ові з^аче^^я коефіці^та Note: Some design values of the section factor Ap / V

їерерізу Ap / V Дёя ізоёьованйх стаёевих конст- for insulated steel members are given in table 4.3.

рукцій ^аведе^і у табёйці 4.3.

Табёиця 4.3 - Коефіці°нт перерізу Ap / V для сталевих конструкцій, що вкриті вогнезахисним матеріалом

Table 4.3: Section factor A_p / Vfor steel members insulated by fire protection material

Ескіз перерізу Sketch

Опис Description

Коефіці°нт перерізу Section factor (Ap / V)

Зовні0н° облицювання рівномірної товщини Contour encasement of uniform thickness

периметр сталі площа сталевого перерізу

steel perimeter

steel cross-section area

см О

’ZZZZZZZZZZZ^ _L

I ІП

Q1

-С ►] *-о"

Oi H—я

їорожнисте облицювання рівномірної товщини¹) Hollow encasement of uniform thickness

2(b+h)

площа сталевого перерізу

2(b+h)

steel cross-section area

S ffl T iW

1 I»l jL 1

Ии

Зовні0н° облицювання рівномірної товщини, що зазна° впливу вогню з трьох сторін

Contour encasement of uniform thickness, exposed to fire on three sides

периметр сталі - b площа сталевого перерізу steel perimeter - b steel cross-section area

Ж Ж

p. _b ^C1 h—b—4hc₂

їорожнисте облицювання рівномірної товщини, що зазна° впливу вогню з трьох сторін¹) Hollow encasement of uniform thickness, exposed to fire on three sides

2h+b

площа сталевого перерізу

2h+b

steel cross-section area

1) Розміри зазорів c 1 та c₂ ^е їеревищують h / 4 .

The clearance dimensions c 1 Bnd c₂ should not normally exceed h / 4 .

Для вологих вогнезахисних матеріалів розрахунок приросту температури сталі А0a можна змінити, щоб врахувати запізнення при зростанні температури сталі, доки вона досягне 100 °C. Запізнення визначають мето­дом згідно з EN 13381-4.

Як альтернатива до 4.2.5.2 (1) рівномірну температуру ізольованої сталевої конструкції після стандартного вогневого впливу визна­ченої тривалості можна отримати, вико­ристовуючи розрахункові блок-схеми згідно з EN 13381-4.

For moist fire protection materials the calcula­tion of the steel temperature increase А0a may be modified to allow for a time delay in the rise of the steel temperature when it reaches 100 °C. This delay time should be determined by a method conforming with ENV 13381-4.

As an alternative to 4.2.5.2 (1), the uniform temperature of an insulated steel member after a given time duration of standard fire exposure may be obtained using design flow charts derived in conformity with ENV 13381-4.

B^ympІ0^я стаёева ко^струкція у їустоті, що заxuще^а теїёoвuмu екpа^амu

Умови, що ^аведе^і мжче, застосовують у ^астуї^их виїадках:

стаёеві ко^трукції у їустоті, що ма° їере- криття вгорі та горизо^аёьмй теїёовий екра^ змзу, а також

стаёеві ко^трукції у їустоті, що ма° вер- тикаёьж теїёові екрам з обох сторіщ

якщо в обох виїадках ° зазор між теїёовим екрашм та ко^трукці°ю. Умови ^е вико^ують, якщо теїёовий екра^ безїосеред^о доти­каться до ко^трукції.

Розрахушк їриросту темїератури стаёі А0a в^утрі0^іх стаёевих ко^струкцій, що захи- щеж теїёовими екра^ами, ма° базуватися ^а методах, що ^аведе^і в 4.2.5.1 або 4.2.5.2 від- їовідш, їрий^яв0и темїературу ^авкоёИ0- ^ого середовища А0g,t такою, що дорівт° темїературі газового середовища у їустоті.

Вёастивосл та роботу теїёових екражв, що використав їри їроектуваші, сёід виз^ачати за методикою виїробувашя згідто з EN 13381-1 або EN 13381-2 відїовідш.

Розвиток темїератури у їустоті, в якій розта0оваж стаёеві ко^трукції, виз^ачають за доїомогою вимірював згідно з EN 13381-1 або EN 13381-2 відїовідш.

3овы0м метаёеві інструкції

Темїературу зовнішніх метаёевих ко^т- рукцій виз^ачають, враховуючи таке:

радіаціймй теїёовий їотік від їротиїо- жежшго відсіку;

радіаціймй та ко^векцій^ий теїёові їотоки від тоёум’я, що виходить із їрорізів;

радіаційИ та ко^векцій^і втрати теїёа від стаёево'і ко^трукції до ^авкоёИ0^ього середовища;

розміри та розта0увашя будівеёьмх кож струкцій.

Теїёові екрам можуть бути всташвёеж з одшго, двох або трьох сторн зовж0^ої стаёево'і ко^трукції, щоб захистити її від радіаційної їередачі теїёа.

Теїёові екрам мають:

- безїосеред^о кріїитися до сторож стаёе- вої ко^трукції, яка їотребу° захисту або

Internal steelwork in a void that is protected by heat screens

The provisions given below apply to both of the following cases:

steel members in a void that have a floor on top and by a horizontal heat screen below, and

steel members in a void that have vertical heat screens on both sides,

provided in both cases that there is a gap between the heat screen and the member. They do not apply if the heat screen is in direct contact with the member.

For internal steelwork protected by heat screens, the calculation of the steel temperature increase А0a should be based on the methods given in 4.2.5.1 or 4.2.5.2 as appropriate, taking the ambient gas temperature А0 g,t as equal to the gas temperature in the void.

The properties and performance of the heat screens used in design should have been deter­mined using a test procedure conforming with ENV 13381-1 or ENV 13381-2 as appropriate.

The temperature development in the void in which the steel members are situated should be determined from measurement according to ENV 13381-1 or ENV 13381-2 as appropriate.

External steelwork

The temperature of external steelwork should be determined taking into account:

the radiative heat flux from the fire compart­ment;

the radiative heat flux and the convective heat flux from the flames emanating from openings;

the radiative and convective heat loss from the steelwork to the ambient atmosphere;

the sizes and locations of the structural mem­bers.

Heat screens may be provided on one, two or three sides ofan external steel member in order to protect it from radiative heat transfer.

Heat screens should be either:

directly attached to that side of the steel mem­ber that it is intended to protect, or

бути достатмого розміру, щоб їовнстю захистити сторо^у комтрукції від радіацій- шго тeїёOBOГO їотоку.