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

З Ф _ (C1 Фf,1 ⁺ C2 Фf,2)d 1 ⁺ (C3 Фf,3 ⁺ C4 Фf,4)d2 (C1 ⁺ C 2) d 1 ⁺ (C з ⁺ C 4) d 2

агальмй коефіці^т форми ф _f ко^трукції дёя радіаційшго теїёообмі^у з їрорізом виз^ачають з виразу: де

Фf,i - коефіці^т форми і-ї їоверхж ко^трукції дёя їрорізу (додаток G EN 1991-1-2);

di - розмір їоїеречшго їерерізу і-ї їоверхИ ко^трукції;

Ci - коефіці^т захисту і-ї їоверхж ко^трукції:

дёя захищешї їоверхж: Ci = 0;

дёя ^езахище^ої їоверхж: Ci = 1.

Коефіці^т форми ф f,i дёя їоверхж кож струкції, з якої їроріз ^е видш, дорів^° ^уёЮ.

К ф _ ⁽C1 ^Фz,1 ⁺ C2 ^Фz,2)d 1 ^{+ (}C3 ^Фz,3 ⁺ C4 ^Фz,4)d2 (C1 ⁺ C 2) d 1 ^{+ (}C 3 ⁺ C 4) d 2

оефіці^т форми ф z ко^трукції дёя ра- діацій^го теїёообмі^у від їолум’я виз^а- ча°ться за формуёою: де

фz,i - коефіці^т форми і-ї їоверхж ко^трукції дёя їолум’я згідно з додатком G EN 1991-1-2.

Кутовий коефіці^т ф z,i їоверхо^ котетрук- цій дёя радіаційшго теїёообмі^у від тоёум’я базу°ться ^а еквіваёе^мх їрямокутмх роз­мірах тоёум’я. Розміри та тоёожешя е^ва- лентних їрямокутмків, що відображають фрож таёь^у їоверхт і боки їолум’я для цієї мети, їовиші виз^ачатись згідно з В.2 для коёо^ та В.3 для баёок. Для всіх Н0их виїадків ^еоб-

where:

ф f is the overall configuration factor of the mem­ber for radiative heat transfer from that opening;

єf is the emissivity of the opening;

a_z is the absorptivity of the flames;

T_f is the temperature of the fire [K] from annex B of EN 1991-1-2.

The emissivity єf of an opening should be taken as unity, see annex B of EN 1991-1-2.

The absorptivity a_z of the flames should be determined from (B.2) to (B.5) as appropriate.

B.1.4 Overall configuration factors

The overall configuration factor ф _f of a mem­ber for radiative heat transfer from an opening should be determined from:

(B.4)

where:

Фf,i is the configuration factor of member face i for that opening, see annex G of EN 1991-1-2;

d_i is the cross-sectional dimension of member face i ;

C_i is the protection coefficient of member face i as follows:

for a protected face: C_i =0

for an unprotected face: C_i =1.

The configuration factorфf,i fora memberface from which the opening is not visible should be taken as zero.

The overall configuration factor фz of a mem­ber for radiative heat transfer from a flame should be determined from:

(B.5)

where:

ф z,i is the configuration factor of member face i for that flame, see annex G of EN 1991-1-2.

The configuration factors фz,i of individual member faces for radiative heat transfer from flames may be based on equivalent rectangular flame dimensions. The dimensions and locations of equivalent rectangles representing the front and sides of a flame for this purpose should be determined as given in B.2 for columns and B.3 for beams. For all other purposes, the flam

e

хідш використовувати розміри їолум’я згідно з додатком B EN 1991-1-2.

Коефіці^т форми фz,i дёя їоверхж комт- рукції, з якої їолум’я ^е видш, дорівт° ^улю.

їоверх^я комтрукції може бути захище^а теїёовими екра^ами відїовідш до 4.2.5.4. їоверх^я комтрукції, безїосередмо їриёегёа до стім відсіку, розгёяда°ться як захище^а за умови, що в цій частин стім відсутж їрорізи. Всі ^0і їоверхж комтрукції розгёядають як ^езахище^і.

В.2 Koёo^a, що ^e оxоїёe^а ^ёум’ям

Радіаційшй meїёooбмi^

Сёід розріз^яти коло^у, що розта0ова^а ^авїроти їрорізу, та коло^у, розта0ова^у між їрорізами.

їримітка. Зображення наведено на рисунку В.2.

Якщо коло^а розта0ова^а ^авїроти їро­різу, радіаціймй теїёовий їотік lz від їолум’я виз^ачають з виразу:

Iz -

де

фz - загальмй коефіці^т форми колом дёя радіаційшго теїлообмі^у з їолум’ям (див. В.1.4);

єz - коефіці^т виїромітвашя їолум’я (див. В.2.2);

Tz -темїература їолум’я, К (див. В.2.3). їримітка. Зображення наведено на рисунку В.3.

Якщо коло^а розта0ова^а між їрорізами, радіаційний теїёовий їотік lz від їолум’я ^а кожжй грані виз^ачають з виразу:

Iz -^(ф z, m ^є z, m

де

Ф z, m — загальний коефіці^т форми колом дёя ^агріва^^я від їолум’я стором m (див. В.1.4); фz,n - загальмй коефіці^т форми колом для ^агріва^^я від їолум’я стором n (див. В.1.4); єz,m — загальний коефіці^т виїромнювамя їолум’я ^а сторож т (див. В.2.2);

єz,n - загальмй коефіці^т виїромнювамя їолум’я ^а сторож n (див. В.2.2).

їримітка. Зображення наведено на рисунку В.4. dimensions from annex B of EN 1991-1-2 should be used.

The configuration factor фz,i for a member face from which the flame is not visible should be taken as zero.

A member face may be protected by a heat screen, see 4.2.5.4. A member face that is imme­diately adjacent to the compartment wall may also be treated as protected, provided that there are no openings in that part of the wall. All other mem­ber faces should be treated as unprotected.

B.2 Column not engulfed in flame

Radiative heat transfer

A distinction should be made between a col­umn located opposite an opening and a column located between openings.

Note: Illustration are given in figure B.2.

If the column is opposite an opening the radia­tive heat flux l_z from the flame should be deter­mined from:

(B.6)

w ^ф z ^є z ° Tz ,

here:

ф z is the overall configuration factor of the column for heat from the flame, see B.1.4;

єz is the emissivity of the flame, see B.2.2;

T_z is the flame temperature [K] from B.2.3.

Note: Illustration are given in figure B.3.

If the column is between openings the total ra­diative heat flux l_z from the flames on each side should be determined from:

^{+ ф}z,n ^єz,n)°^{1 T}z , ^(В.7)

where:

фz,m is the overall configuration factor of the col­umn for heat from flames on side m, see B.1.4;

фz,n is the overall configuration factor of the col­umn for heat from flames on side n, see B.1.4;

єz,m is the total emissivity of the flames on side m, see B.2.2;

єz,n is the total emissivity of the flames on side n, see B.2.2.

Note: Illustration are given in figure B.4.

a - умова '^евиму0едої (їрироддої) тяги їовітря"

'No forced draught' condition

- Koёo^a, що poзтa0oвa^a ^авїроти їрорізу Column opposite opening

- Kоёо^a, що розтa0овa^a між їрорізами

Column between openings

b - умова "0туч№ї (їримусової) тяги їовітря"

'Forced draught' condition

- Kоёо^а, що розта0ова^а ^авїроти їрорізу Column opposite opening

- Kоёо^а, що розта0ова^а між їрорізами

Column between openings

Рису^к B.2 - Розта0увашя коёом

Column positions

a - "^eвимy0e^a (їриро,^а) тяга їовітря"

'No forced draught'

1 - стна вище та h <1,25w wall above and h < 1,25w

розріз section

Колона Column

Рівнозначний передній прямокутник Equivalent freer rectangle

п Рівнозначний передній прямокутник Equivalent front rectangle

Колона Column

лан plan

2 - стна вище та h >1,25w або стна вище відсуди wall above and h > 1,25w or no wall above

b - ''0тyч^а (їримусова) тяга їовітря" 'Forced draught'

Рівнозначний передній прямокутник Equivalent front rectangle

Колона Column

розріз section

Рівнозначний передній прямокутник

Equivalent

—і front rectangle

Z

X

Колона Column

Рису^к B.3 - Kоёо^а, що розта0ова^а ^авїроти їрорізу

- Column opposite opening

a - "^eвимy0e^a (їриро,^а) тяга їовітря" 'No forced draught' '

1 - стна вище та h <1,25w wall above and h < 1,25w

2 - стна вище та h >1,25w або стна вище відсу^я wall above and h > 1,25w or no wall above

b - ''0тyч^а (їримусова) тяга їовітря" 'Forced draught'

Рису^к B.4 - Kоёо^а, що розта0ова^а між їрорізами

- Column between openings

B.2.2 Коефіціыт випромінювання мёум’я

(1) Якщо коёо^а poзтa0oвa^a ^авїроти їро- різу, коефіці^т виїромшюва^я ^ёум’я єz виз^ачають з виразу дёя є згідно з додатком B EN 1991-1-2, використовуючи 0ири^у тоёум’я X ^а рівні верху їрорізів. Якщо да0ок або баёко^ ^ад їрорізом відсутні, X виз^ачають так:

- дёя умови '^евиму0ешї (їриродшї) тяги їовітря"

B.2.2 Flame emissivity

If the column is opposite an opening, the flame emissivity єz should be determined from the ex­pression for є given in annex B of EN 1991-1-2, using the flame thickness X at the level of the top of the openings. Provided that there is no awning or balcony above the opening X may be taken as follows:

- for the 'no forced draught’ condition:

X = 2h /3, (B8.a)

- дёя умови "0тучшї (їримусової) тяги їовітря"

- for the 'forced draught’ condition:

(B.8b)

X = x аёе (but) X < hx / z ,

де h, x та z ^аведе^і в додатку B EN 1991-1-2.

Якщо коёо^а розта0ова^а між їрорізами, загаёьн коефіці^ти виїромітвашя тоёум’я єz,_m та єz,n ^а сторо^ах m та n виз^ачають з виразу дёя є згідно з додатком B EN 1991-1-2, використовуючи з^аче^^я загаёьші' 0ирим тоёум’я X так:

- дёя сторож m :

where h, x and z are as given in annex B of EN 1991-1-2.

If the column is between two openings, the total emissivities єz_m and єz_n of the flames on sides m and n should be determined from the expression for є given in annex B of EN 1991-1-2 using a value for the total flame thickness X as follows:

- for side m :

- дёя сторож n:

m

X = £x і

i=1

(B.9a)

- for side n:

X = £ Xi ,

i=1

(B.9b)

X_i = w_i , (B.10a)

- дёя умови "0тучшї (їримусової) тяги - for the'forced draught'condition:

їовітря'

X_i = w_i + 0,4s ,

(B.10b)

де

w_i - 0ири^а їрорізу;

where:

w_i is the width of the opening;

де

m - кіёькість їрорізів ^а сторон m;

n - кіёькість їрорізів ^а сторон n;

Xі - 0ири^а тоёум’я дёя і-го їрорізу.

0ири^у тоёум’я Xі виз^ачають так:

- дёя умови '^евиму0ешї (їриродшї) тяги їовітря"

where:

m is the number of openings on side m;

n is the number of openings on side n;

Xі is the flame thickness for opening i.

(3) The flame thickness Xі should be taken as follows:

- for the 'no forced draught' condition

:

s - відстав від осі коёом до стни їроти- їожєжшго відсіку (рисушк В.1).

В.2.3 Темїература поёум’я

(1) Темїературу тоёум’я Tz їриймають як тем- їературу ^а його осі, що виз^аче^а з виразу дёя Tz згідно з додатком В EN 1991-1-2 дёя умов '^евиму0ешї (їриродшї) тяги їовітря" або "0тучшї (їримусової) тяги їовітря" відїо- відно, ^а відстаж l вздовж осі тоёум’я, так:

дёя умови '^евиму0ешї (їриродшї) тяги їовітря":

д l=h/2,

ёя умови "0тучшї (їримусової) тяги їо- вітря':

дёя коёом, розта0овашї їеред їрорізом:

l=0,

дёя коёом, розта0овашї між їрорізами, l - відстав вздовж осі тоёум’я до точки ^а горизо^таёі s від стни їротиїожежшго від­сіку. Якщо да0ок або баёко^ ^ад їрорізом відсутж:

д l=sX/x,

е X та x виз^аче^і в додатку BEN 1991-1-2.

В.2.4 Коефіціыт поглинання поёум’я

Дёя умови '^евиму0ешї (їриродшї) тяги їовітря" коефіці^т їогёи^а^^я тоёум’я az дорівт° ^уёю.

Дёя умови "0тучшї (їримусової) тяги їо­вітря" коефіці^т їогёи^а^^я тоёум’я az дорів­нює коефіці^ту виїромнювашя єz відїовід- шго тоёум’я, див. В.2.2.

В.3 Баёка, ^e oxoїёe^a ^ёум’ям

Радіаційшй тепёообмш

В цьому роздіёі їрий^ято, що ріве^ мзу баёки розта0оваш ^е мжче рів^я верху їро- різів їротиїожежшго відсіку.

Сёід розріз^яти баёки, що розта0оваы їараёеёь^о зовы0ый стіні їротиїожежшго відсіку, та баёки, що розта0оваы їерїе^ди- куёярш до зовж0^ої стни їротиїожежшго відсіку (рисушк В.5).

s is the horizontal distance from the centreline of the column to the wall of the fire compartment, see figure B.1.

B.2.3 Flame temperature

(1) The flame temperature T_z should be taken as the temperature at the flame axis obtained from the expression for T_z given in annex B of EN 1991-1-2, for the 'no forced draught' condition or the 'forced draught' condition as appropriate, at a distance l from the opening, measured along the flame axis, as follows:

for the 'no forced draught' condition:

(B.11a)

for the 'forced draught' condition:

for a column opposite an opening:

(B.11b)

for a column between openings l is the dis­tance along the flame axis to a point at a hori­zontal distance s from the wall of the fire compartment. Provided that there is no awning or balcony above the opening:

(B.11c)

where X and x are as given in annex B of EN 1991-1-2.

B.2.4 Flame absorptivity

For the 'no forced draught' condition, the flame absorptivity a_z should be taken as zero.

For the 'forced draught' condition, the flame absorptivity a_z should be taken as equal to the emissivity єz of the relevant flame, see B.2.2.

B.3 Beam not engulfed in flame

Radiative heat transfer

Throughout B.3 it is assumed that the level of the bottom of the beam is not below the level of the top of the openings in the fire compartment.

A distinction should be made between a beam that is parallel to the external wall of the fire com­partment and a beam that is perpendicular to the external wall of the fire compartment, see figure B.5.

a - "^eвимy0e^a (їриро,^а) тяга їовітря" 'No forced draught' '

Балка

Рівнозначний передній прямокутник Equivalent side rectangle

Рівнозначний передній прямокутник Equr.-aen: front

Рівнозначний передній прямокутник Equivalent side rectangle

Рівнозначний передній прямокутник Equr.aen: front —

1 - стна вище та h <1,25w wall above and h < 1,25w

Equr.aent front rectangle

Рівнозначний передній прямокутник Equrvaent front rectangle

Рівнозначний

прямокутник

Рівнозначний передній прямокутник Equivalent side rectangle

Балка Beam

розріз section

план plan

Рівнозначний передній прямокутник Equivalent side rectangle

2 - стна вище та h >1,25w або стна вище відсу^я wall above and h > 1,25w or no wall above

b - ''0тyч^а (їримусова) тяга їовітря" 'Forced draught'

Рівнозначний передній прямокутник Equr.aer ftort rectangle

розріз section

Рівнозначний передній прямокутник Equr.aen: front rectangle

Рівнозначний передній прямокутник Equivalent side rectangle

Рівнозначний передній прямокутник

Рису^к B.5 - Баёка, ^е оxоїёе^а тоёум’ям

Figure B.5: Beam not engulfed in flame

Якщо баёка розта0ова^а їараёеёь^о зов- ж0жй стіні їротиїожежшго відсіку, середа темїературу сталевої ко^трукції Tm виз^ача- ють у точці вздовж баёки їрямо ^ад цебром їрорізу. У цьому виїадку радіаційний теїло- вий їотік Iz від їолум’я виз^ачають з виразу: де