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

фz - загальмй коефіці^т форми дёя їолум’я, розта0овашго їрямо їеред баёкою (див. В.1.4);

єz - коефіці^т виїромітвашя їолум’я (див. В.3.2);

Tz -темїература їолум’я, К (див. В.3.3).

Якщо баёка розта0ова^а їерїе^икулярто до зовж0^ої стни їротиїожежшго відсіку, середа темїературу баёки виз^ачають у ряді точок, що розта0оваж вздовж баёки через 100 мм. Серед^я темїература сталевої ко^т- рукції Tm дорівт° максимальшму з цих з^а- че^. У цьому виїадку радіаційний теїёовий їотік Iz від їолум’я виз^ачають з виразу:

Iz ^{= (ф} z, m ^є z, m

де

фz m - загальмй коефіці^т форми баёки дёя ^агріва^^я від їолум’я сторож m (див. В.3.2); фz,n - загальмй коефіці^т форми баёки дёя ^агріва^^я від їолум’я сторож n (див. В.3.2); єz,m - загальний коефіці^т виїромнювашя їолум’я ^а сторож m (див. В.3.3);

єz,n - загальмй коефіці^т виїромнювашя їолум’я ^а сторож n (див. В.3.3);

Tz-темїература їолум’я, К (див. В.3.4).

В.3.2 Коефіціыт виїромшювамя мёум’я

(1) Якщо баёка розта0ова^а їараёеёь^о зов­нішній стіні їротиїожежшго відсіку ^ад їро- різом, коефіці^т виїромітвашя їолум’я єz виз^ачають з виразу є для згідно з додатком B EN 1991-1-2, використовуючи з^аче^^я 0и- рим їолум’я X ^а рівні верху їрорізів. Якщо да0ок або баёко^ ^ад їрорізом відсутИ, X виз^ачають так:

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

X = 2 h/3,

If the beam is parallel to the external wall of the fire compartment, the average temperature of the steel member T_m should be determined fora point in the length of the beam directly above the centre of the opening. For this case the radiative heat flux I_z from the flame should be determined from:

(B.12)

where:

фz is the overall configuration factor for the flame directly opposite the beam, see B.1.4;

єz is the flame emissivity, see B.3.2;

T_z is the flame temperature from B.3.3 [K].

If the beam is perpendicular to the external wall of the fire compartment, the average temperature in the beam should be determined at a series of points every 100 mm along the length of the beam. The average temperature of the steel member T_m should then be taken as the maximum of these values. For this case the radiative heat flux I_z from the flames should be determined from:

+ фz,n єz,n)aTz⁴, (B.13)

where:

ф z m is the overall configuration factor of the beam for heat from flames on side m, see B.3.2;

ф z,n is the overall configuration factor of the beam for heat from flames on side n, see B.3.2;

єz,m is the total emissivity of the flames on side m, see B.3.3;

єz,n is the total emissivity of the flames on side n, see B.3.3;

T_z is the flame temperature [K], see B.3.4.

Flame emissivity

If the beam is parallel to the external wall of the fire compartment, above an opening, the flame emissivity єz should be determined from the ex­pression for є given in annex B of EN 1991-1-2, using a value for 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:

(B.14a)

- ДёЯ умови "0тучшї (їримусової) тяги по­вітря"

д X = x, аёе (but) X < hx / z ,

е h, x та z ^аведе^і в додатку BEN 1991-1-2.

Якщо баёка розта0ова^а їерїевди^ярто до зовж0^ої стни їротиїожежшго відсіку між двома їрорізами, загаёьж коефіці^ти ви- їромітвашя тоёум’я є_z,m та є_z,n ^а сторо^аx т та n виз^ачають з виразу дёя є згідно з додатком B EN 1991-1-2, використовуючи з^а- чення 0ирим тоёум’я X так:

- дёя сторож т :

- m

X = £х і

і=1

X = E Хі

і=1

дёя сторож n: де

т - кіёькість їрорізів ^а сторож т;

n - кіёькість їрорізів ^а сторож n;

Xі - 0ири^а тоёум’я дёя і-го їрорізу.

0ири^у тоёум’я Xі виз^ачають так:

дёя умови '^евиму0ешї (їриродшї) тяги їовітря"

^Х і

дёя умови "0тучшї (їримусової) тяги їо- вітря"

д X_і = w_i + 0,4s ,

е

wi - 0ири^а їрорізу;

s - відстав від стни їротиїожежшго відсіку до точки баёки, яка розгёяда°ться (рисушк В.5).

Темїература мёум’я

Темїературу тоёум’я T_z їриймають як темїературу ^а осі тоёум’я, що виз^аче^а з виразу дёя T_z згідно з додатком В EN 1991-1-2 дёя умов '^евиму0ешї (їриродшї) тяги їо- вітря" або "0тучшї (їримусової) тяги їовітря" відїовідш, ^а відстаж l від їрорізу, виміряжй вздовж осі тоёум’я, так:

- for the 'forced draught' condition:

(B.14b)

w = Wj ,

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

If the beam is perpendicular to the external wall of the fire compartment, between two open­ings, the total emissivities є_{7 m} and є of the , z, m z, n

flames on sides т and n should be determined from the expression for є given in annex B of EN 1991-1-2 using a value for the flame thickness X as follows:

- for side m :

(B.15a)

for side n:

(B.15b)

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 і.

The flame thickness Xі should be taken as follows:

for the 'no forced draught' condition:

(B.16a)

for the 'forced draught' condition:

(B.16b)

where:

w_i is the width of the opening;

s is the horizontal distance from the wall of the fire compartment to the point under consideration on the beam, see figure B.5.

Flame temperature

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' or 'forced draught' condition as appropriate, at a distance l from the opening, measured along the flame axis, as follows:

ДёЯ умови '^ЄВИМу0ЄШЇ (їриродшї) тяги - їовітря":

l=h/2,

ДёЯ умови "0тучшї (їримусової) тяги ЇО- - вітря':

дёя баёки, що розтa0овa^a їараёеёь^о ЗоВЫ0ЫЙ стіні їротиїожежшго відсіку ^ад їрорізом:

l=0,

дёя баёки, що розта0ова^а їерїе^дику- ёярш до зовж0^ої стни їротиїожежшго відсіку 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:

for the 'no forced draught' condition:

(B.17a)

for the 'forced draught' condition:

for a beam parallel to the external wall of the fire compartment, above an opening:

(B.17b)

for a beam perpendicular to the external wall of the fire compartment, 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.17c)

l=sX/x,

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

Коефіціыт поглинання юёум’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 відїо- відшго тоёум’я (див. B.3.2).

В.4 Koёo^a, oxoїёe^a полум’ям

(1) Радіаціймй теїёовий їотік Iz від тоёум’я виз^ачають з виразу:

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

B.3.4 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.3.2.

B.4 Column engulfed in flame

The radiative heat flux l_z from the flames should be determined from:

Тут

I_z

(Iz ,1 ⁺ Iz ,2) d 1 ⁺ (Iz ,3 ⁺ Iz ,4) d 2 2(d 1 + d 2)

(B.18)

With

Iz ,1 = C1 є z ,1a T⁴

Iz ,2 = C 2 є z ,2 a Tz⁴;

Iz ,3 = C 3 є z ,3 a T⁴;

Iz ,4 = C 4 є z ,4 a Tz⁴,

де

Izi - радіаціймй теїёовий їотік від тоёум’я до і-ї граж коёом;

єz,i - коефіці^т виїромітвашя тоёум’я і-ї грані коёом;

і - їоз^ака граж коёом 1,2, 3 або 4;

where:

I_z,i is the radiative heat flux from the flame to col­umn face i;

єz,і is the emissivity of the flames with respect to face i of the column;

i is the column face indicator 1, 2, 3 or 4

;

Ci - коефіці^т захисту і-ї їоверхж ко^трукції (див. B.1.4);

Tz -темїература тоёум’я, К;

To - темїература тоёум’я в їрорізі, К, згідно з додатком B EN 1991-1-2.

Коефіці^т виїромітвашя тоёум’я єz,i дёя гра^ей 1, 2, 3 та 4 коёом виз^ачають з виразу є згідно з додатком В EN 1991-1-2, використовуючи 0ири^у тоёум’я X , що дорів­нює розміруXi, який відїовіда° і-й грані коёом ^а рисуму В.6.

Дёя умови '^евиму0ешї (їриродшї) тяги їовітря" використовують з^аче^^я Xi ^а рівні верху їрорізу (рисушк В.6(а).

Дёя умови "0тучшї (їримусової) тяги їовітря", якщо вісь тоёум’я та вісь коёом їерети^аються мжче рів^я верху їрорізу, використовують з^аче^^я Xi ^а рівні їрорізу їерети^у осей (рисушк В.6(Ь)(1). Шак0е ви­користовують з^аче^^я Xі ^а рівні верху їро­різу (рисушк В.6(Ь)(2), окрім того, коёи X₄ < 0 ^а цьому рівні, використовують з^аче^^я ^а рівні, де X4 = 0 .

Темїературу тоёум’я Tz їриймають як темїературу ^а осі тоёум’я, 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" відїовідш, ^а відстаж l від їрорізу, виміряжй вздовж осі тоёум’я:

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

д l=h/2,

ёя умови "0тучшї (їримусової) тяги їо­вітря" l - відстав вздовж осі тоёум’я до рів^я, де вимірюють Xі . Якщо да0ок або баёко^ ^ад їрорізом відсутИ:

а l = (X ₃ + 0,5d 1)X / x ,

ёеl < 0,5hX/z

де h, X, x та z виз^аче^і в додатку В EN 1991-1-2.

К az

^є z ,1 ^+є z ,2 ^+є z ,3

оефіці^т їогёи^а^^я тоёум’я az виз^а- чають з виразу:

C_i is the protection coefficient of member face i, see B.1.4;

T_z is the flame temperature [K];

T_o is the flame temperature at the opening [K] from annex B of EN 1991-1-2.

The emissivity of the flames єz,і for each of the faces 1, 2, 3 and 4 of the column should be deter­mined from the expression for є given in annex B of EN 1991-1-2, using aflame thickness X equal to the dimension Xі indicated in figure B.6 corre­sponding to face i of the column.

For the 'no forced draught' condition the values of Xі at the level of the top of the opening should be used, see figure B.6(a).

For the 'forced draught' condition, if the level of the intersection of the flame axis and the column centreline is below the level of the top of the open­ing, the values of Xі at the level of the intersection should be used, see figure B.6(b)(1). Otherwise the values of Xі at the level of the top of the open­ing should be used, see figure B.6(b)(2), except that if X4 < 0 at this level, the values at the level where X4 = 0 should be used.

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’ or '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.19a)

for the 'forced draught' condition, l is the dis­tance along the flame axis to the level where Xі is measured. Provided that there is no bal­cony or awning above the opening:

(B.19b)

butl < 0,5hX/z

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

(6) The absorptivity a_z of the flames should be determined from:

(B.20)

де єz,1 , єz,2 та єz,3 - коефіці^ти їогёи^а^^я where єz,1, єz,2 and єz,3 are the emissivities of the

тоёум’я дёя гра^ей коёом 1,2 та 3. flame for column faces 1,2, and 3.

a - умова '^евиму0едої (їрироддої) тяги їовітря" 'No forced draught' condition

b - умова "0туч№ї (їримусової) тяги їовітря" 'Forced draught' condition

1) Вісь тоёум’я їepeти^a° вісь коёом мжче верху їрорізу

Flame axis intersects column axis below top of opening

2) Вісь тоёум’я їерети^a° вісь коёом ^aд верхом їрорізу Flame axis intersects column axis above top of opening

Рису^к B.6 - Kоёо^a, охоїёе^a тоёум’ям

Figure B.6 - Column engulfed in flame

(Iz ,1 ⁺ Iz ,2) d 1 + (Iz ,3 + Iz ,4) d 2 2(d 1 + d 2)

B.5 Баёка, що їовжстю або частково oxoїёe^a ^ёум’ям

Радіаційшй meїёooбмi^

Загаёычі вимоги

В цьому роздіёі їритято, що ріве^ мзу баёки розта0оваш ^е мжче рів^я верху сусіджх їрорізів їротиїожежшго відсіку.

Сёід розріз^яти баёки, що розта0оваж їараёеёь^о зовнішній стіні їротиїожежшго відсіку, та баёки, що розта0оваж їерїевди- куёярш до зовж0^ої стни їротиїожежшго відсіку (рисушк В.7).

Якщо баёка розта0ова^а їараёеёь^о зов­нішній стіні їротиїожежшго відсіку, середа темїературу стаёево'і ко^трукції Tm виз^ача- ють у точці вздовж баёки їрямо ^ад цебром їрорізу.

Якщо баёка розта0ова^а їерїевди^ярто до зовж0^ої стни їротиїожежшго відсіку, середа темїературу баёки виз^ачають у ряді точок, що розта0оваж вздовж баёки через 100 мм. Серед^я темїература стаёево'і кож струкції Tm дорівт° максимаёьшму з цих з^аче^ь.

Радіаціймй теїёовий їотік Iz від тоёум’я виз^ачають з виразу:

Iz =

де

Izi - радіаціймй теїёовий їотік від тоёум’я до і-ї грані коёом;

i- їоз^ака граж коёом 1,2, 3 або 4.

B.5 Beam fully or partially engulfed in flame

Radiative heat transfer

General

Throughout B.5 it is assumed that the level of the bottom of the beam is not below the level of the top of the adjacent openings in the fire com­partment.

(2)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.7.

If the beam is parallel to the external wall of the fire compartment, its average temperature Tm should be determined for a point in the length of the beam directly above the centre of the opening.

If the beam is perpendicular to the external wall of the fire compartment, the value of the average temperature should be determined at a series of points every 100 mm along the length of the beam. The maximum of these values should then be adopted as the average temperature of the steel member Tm.

The radiative heat flux I_z from the flame should be determined from:

(B.21)

where:

I_z,i is the radiative heat flux from the flame to column face i;

i is the column face indicator 1, 2, 3 or 4.

a - умова '^евиму0едої (їрироддої) тяги їовітря" 'No forced draught' condition