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

X fi

коефіці^т зниження дёя втрати стійкості від зги^у дёя розрахуй ^а вошестійкість;

X fi

the reduction factor for flexural buckling in the fire design situation;

^X LT,fi

коефіці^т зниження дёя втрати стійкості від кручешя дёя розрахуй ^а вошестійкість;

^X LT,fi

the reduction factor for lateral-torsional buckling in the fire design situation;

X min,fi

мі^імаёь^е з^аче^^я х y,fi та х_z,fi;

^X min,fi

the minimum value of xy,_fi and x_z,_fi;

^X z, fi

коефіці^т зниження дёя втрати стійкості від зги^у відшсш осі z їід час їожежі;

^X z, fi

the reduction factor for flexural buckling about the z-axis in the fire design situa­tion;

X У,fi коефіці^т зниження дёя втрати

стійкості від зги^у відшсш осі У їід час їожежі;

Vfi коефіці^т сшёучешя Дёя змінних

вїёивів, що виз^аче^ий як V1 1 або v₂ і.

2 О^ОВИ ЇРОЕКТУВА^Я

Вимоги

Ошовш вимоги

Якщо ^еобхід^о забезїечити мехаычмй оїір їід час їожежі, стаёеві ко^трукції мають бути заїроектован та виготовлеы так, щоб зберігати ^есучу здатыть їротягом відїовід- шго вошевого вїёиву.

Критерій деформації ма° бути застосова­ний, якщо засоби захисту або критерії розра- хуму огороджувальмх ко^трукцій вимагають врахувашя деформації ^есучої ко^трукції.

Окрім (2), врахувашя деформації ^есучої котетрукції ^е ° обов’язковим у таких ситуаціях:

ефективысть засобів захисту буёа оці^е^а відїовідш до 3.4.3 та

огороджувальы ко^трукції мають відїові- дати вимогам згідно з номінальним воше- вим вїливом.

^мшаёыий вог^евий вїёив

За ставдар^им темїературмм режимом ко^трукції мають відїовідати критерію R так: - ли0е ^есучі: ^есуча здатысть (критерій R).

Критерій R забезїечеш, якщо ^есуча здат- ысть збереже^а їротягом вошевого вїливу ^еобхід^ої тривалості.

Для темїературшго режиму вуглевод^евої їожежі слід застосовувати ті ж самі критерії, а їосилашя ^а цей режим їоз^ачати буквами "HC".

їараметричшй вог^евий вїёив

Несуча здатысть забезїече^а, якщо руй^у- вашя ^е доїустиме їротягом їовшї трива­лості їожежі, включаючи фазу затухашя, або їротягом ^еобхід^ого їроміжку часу.

Xу,fi the reduction factor for flexural buckling

about the y-axis in the fire design situa­tion;

V fi the combination factor for frequent

values, given either by v1,1 or V₂,1 •

2 BASIS OF DESIGN

Requirements

Basic requirements

Where mechanical resistance in the case of fire is required, steel structures should be de­signed and constructed in such a way that they maintain their load bearing function during the relevant fire exposure.

Deformation criteria should be applied where the protection aims, or the design criteria for separating elements, require consideration of the deformation of the load bearing structure.

Except from (2) consideration of the deforma­tion of the load bearing structure is not necessary in the following cases, as relevant:

the efficiency of the means of protection has been evaluated according to section 3.4.3; and

the separating elements have to fulfil require­ments according to a nominal fire exposure.

Nominal fire exposure

For the standard fire exposure, members should comply with criteria R as follows:

- load bearing only: mechanical resistance (cri­terion R).

Criterion "R" is assumed to be satisfied where the load bearing function is maintained during the required time of fire exposure.

With the hydrocarbon fire exposure curve the same criteria should apply, however the refe­rence to this specific curve should be identified by the letters "HC".

Parametric fire exposure

The load-bearing function is ensured if col­lapse is prevented during the complete duration of the fire including the decay phase or during a re­quired period of time.

Bїёиви

Тeїёoвi та мехажчж вїёиви сёід їриймати за EN 1991-1-2.

Додатково до EN 1991-1-2 ступнь чоршти стаёевоі поверхж ма° сташвити 0,7 дёя вугёецевоі' стаёі та 0,4 дёя ^ержавіючої стаёі згідно з додатком С.

Розраху^ові з^aчe^^я вёастивостей матеріаёів

Р ^Xd, fi - k 0 ^Xk/ ^у M, fi,

озрахумові з^аче^^я мехажчмх (міцжсть та деформативжсть) вёастивостей матеріаёу Xdfi виз^ачають так: де:

Xk - характеристич^е з^аче^^я міцності чи деформатившсті (здебіёь0ого fk або Ek) дёя розрахуй за шрмаёьші' темїератури згідно з EN 1993-1-1;

к_е - коефіці^т зме^0е^^я міцності або деформатившсті (Xk,₀ / Xk), що заёежить від темїератури матеріаёу (роздіё 3);

ум,f — коефіцієнт ^адій^ості дёя відповідні вёастивост матеріаёу під час їожежі.

їримітка. Коефіці°нт надійності дёя механічних вёастивостей стаёі у разі пожежі наведено в націо- наёьному додатку. Рекомендовано використову­вати у м, f = 1,0.

Розраху^ові з^аче^^я тепёофізич^их вёа­стивостей матеріаёу X_dfi виз^ачають так:

- якщо збіёь0ешя характеристики сприят- ёиве дёя безїеки:

Actions

The thermal and mechanical actions should be taken from EN 1991-1-2.

In addition to EN 1991-1-2, the emissivity re­lated to the steel surface should be equal to 0,7 for carbon steel and equal to 0,4 for stainless steels according to annex C.

Design values of material properties

Design values of mechanical (strength and de­formation) material properties X_d,fi are defined as follows:

(2.1)

where:

X_k is the characteristic value of a strength or de­formation property (generally f_k or E_k) for normal temperature design to EN 1993-1-1;

k_е is the reduction factor for a strength or defor­mation property (Xk,_e / Xk), dependent on the material temperature, see section 3;

ум,fi is the partial factor for the relevant material property, for the fire situation.

Note: For the mechanical properties of steel, the par­tial factor for the fire situation is given in the national annex. The use of ум, fi = 1.0 is recommended.

Design values of thermal material properties X_d,fi are defined as follows:

if an increase of the property is favourable for safety:

^Xd,fi ^{- 4}k,в/^уM,fi, ⁽².2^a)

я (2.2b)

кщо збіёь0ешя характеристики ^есприят- - if an increase of the property is unfavourable ёиве дёя безпеки: for safety:

де

Xk,0 - з^аче^^я вёастивост матеріаёу дёя розрахуй ^а вошестійкість, що заёежить від температури матеріаёу (роздіё 3);

м,fi - коефіцієнт ^адій^ості дёя відповідні вёастивост матеріаёу під час пожежі.

їримітка. Коефіці°нт надійності дёя тепёофізнч- них вёастивостей стаёі у разі пожежі наведено в націонаёьному додатку. Рекомендовано викорис­товувати у m , fi = 1,0.

where:

Xk,0 is the value of a material property in fire de­sign, generally dependent on the material tem­perature, see section 3;

ум fi is the partial factor for the relevant material property, for the fire situation.

Note: For thermal properties of steel, the partial factor for the fire situation see national annex. The use of ум,fi = 1.0 is recommended.

Методи їеревірки

Загаёьш положення

Модеёь ко^труктившї системи, ЩО їрий- ^ята дёя їроектувашя згідно з ці°ю частишю 1-2 EN 1993, ма° відображати очікува^у ро­боту ко^трукції їід час їожежі.

їримітка. Якщо правила, що наведені у частині 1-2 EN 1993, діють ли0е для стандартного температур­ного режиму, це визначено у відповідних пунктах.

Bо^а ма° бути їеревіре^а для відїовідшї тривалості вошевого вїливу t:

Efi,d

де

Efid - розрахумовий ^ава^тажуваль^ий ефект їід час їожежі, виз^аче^ий відїовідш до EN 1991-1-2 з урахувашям ефектів теїлових роз0ире^ та деформацій;

Rfidt - відїовідмй розрахумовий оїір їід час їожежі.

Розрахушк ко^трукцій ^а вошестійкість слід вико^увати відїовідто до 5.1.4 (2) EN 1990. їримітка 1. Для розрахунку конструкції див. 2.4.2. Для розрахунку частини конструктивної системи див. 2.4.3.

Для загального розрахунку конструктивної системи див. 2.4.4.

їримітка 2. Для їеревірки вимог нормованої вогне­стійкості достатньо здійснити аналіз окремої конструкції.

Як альтер^атива розрахуй ко^трукції виз^аче^^я вошестійкості може базуватись ^а результатах вошевих виїробува^ або ^а результатах вошевих виїробува^ разом з розрахумами.

Розрахуюк кожтрукцїї

Нава^ажувальмй ефект слід виз^ачати для часу t =0, застосовуючи коефіці^ти сїолучешя ^11 або у₂₁ відїовідш до 4.3.1 EN 1991-1-2.

Як сїрощешя до (1) ^ава^тажуваль^ий ефект Edfi мож^а виз^ачити з розрахуй ко^ струкції за шрмальшї темїератури, а саме:

Ed,fi

де

Ed - розрахумове з^аче^^я відїовідшї сили або моме^у, що виз^аче^е з розрахуй за шрмальшї темїератури для осшвшго сїо- лучешя ^ава^таже^ь згідно з EN 1990;

2.4 Verification methods

General

The model of the structural system adopted for design to this Part 1-2 of EN1993 should reflect the expected performance of the structure in fire.

Note: Where rules given in this Part 1-2 of EN1993 are valid only for the standard fire exposure, this is identi­fied in the relevant clauses.

It should be verified that, during the relevant duration of fire exposure t:

Rfi,d,t , (2.3)

where:

E_fi,d is the design effect of actions for the fire situa­tion, determined in accordance with EN 1991-1-2, including the effects of thermal expansions and deformations;

R_fi,d,t is the corresponding design resistance in the fire situation.

The structural analysis for the fire situation should be carried out according to EN 1990 5.1.4 (2).

Note: 1: For member analysis, see 2.4.2;

For analysis of parts of the structure, see 2.4.3;

For global structural analysis, see 2.4.4.

Note: 2: For verifying standard fire resistance require­ments, a member analysis is sufficient.

As an alternative to design by calculation, fire design may be based on the results of fire tests, or on fire tests in combination with calculations.

Member analysis

The effect of actions should be determined for time t =0 using combination factors y1 1 or y₂₁ according to EN 1991-1-2 clause 4.3.1.

As a simplification to (1), the effect of actions E_d,fi may be obtained from a structural analysis for normal temperature design as:

= П fiEd, (2.4)

where:

E_d is the design value of the corresponding force or moment for normal temperature design, fora fun­damental combination of actions (see EN 1990)

;

Пfi - коефіці^т зниження розрахумового рів^я ^ава^таже^^я у разі їожежі.

Коефіці^т зниження пfi Дёя сїолучешя ^ава^таже^^я (6.10) у EN 1990 сёід виз^ачати за формуёою:

П fi =

а Gk ^{+ у} fi Qk ,1

^Y GGk ^{+ Y} Q ,1 Qk ,1

бо дёя сїолучешя ^ава^таже^ь (6.10а) та (6.10b) у EN 1990, як ме^0е з^аче^^я з двох таких виразів:

Пfi is the reduction factor for the design load level for the fire situation.

The reduction factor f for load combination (6.10) in EN 1990 should be taken as:

(2.5)

or for load combination (6.10a) and (6.10b) in EN 1990 as the smaller value given by the two following expressions:

(2.5a)

Gk ^{+ у} fi Qk ,1

П fi ⁼ г n ’

^Y GGk ⁺Y Q ,1V 0,1 Qk ,1

Gk ^+у fi Qk ,1

^ ^Y GGk ^{+ Y} Q ,1 Qk ,1

головшго

їостійшго

їостіймх

П fi =

де

Q_k1 - характеристич^е з^аче^^я змішого вїёиву;

G_k - характеристич^е з^аче^^я вїёиву;

G - коефіці^т ^адій^ості для вїливів;

Q,1 - коефіцієнт ^адій^ості дёя змішого вїёиву 1;

V fi - коефіці^т СТОёучешя дёя змінних вїли- вів, що виз^аче^ий яку1 1 або у₂₁ (EN 1991-1-2); £ - коефіці^т зниження Дёя ^есїриятёивих їостіймх BїёИBІB G.

їриміткаї. їриклад зміни коефіці°нтів зниження Пfi заёежно від співвідно0ення навантаження Qk,1 / Gk для різних значень коефіці°нтз сполучен­ня у fi = V1,1 відповідно до виразу (2.5) наведено на рисунку 2.1 з такими умовами: уg = 1,35 та уq = 1,5. Коефіці°нти надійності визначені у відповідних національних додатках EN 1990. Рівняння (2.5a) та (2.5b) дають дещо завищені значення.

їримітка 2. Як спрощення може бути використано рекомендоване значення пfi = 0,65, окрім прикла­дених навантажень для категорії навантаження E, як встановёено в EN 1991-1-1 (площі, придатні для накопичення вантажів, включаючи доступні ділян­ки), для яких рекомендованим значенням ° 0,7.

(2.5b)

where:

Q_k,1 is characteristic value of the leading variable action;

G_k is the characteristic value of a permanent ac­tion;

G is the partial factor for permanent actions;

Q,1 is the partial factor for variable action 1;

V fi is the combination factor for values, given ei­ther by у1 1 or у₂ 1 , see EN1991-1-2;

£ is a reduction factor for unfavourable perma­nent actions G.

Note 1:An example of the variation of the reduction fac- torпfi versus the load ratio Qk,1 / Gk for different values of the combination factor уfi =уи according to ex­pression (2.5), is shown in figure 2.1 with the following assumptions: уg = 1,35 and уq = 1,5. Partial factors are specified in the relevant National annexes of EN 1990. Equations (2.5a) and (2.5b) give slightly higher values.

Note: 2: As a simplification the recommended value of Пfi = 0,65 may be used, except for imposed load ac­cording to load category E as given in EN 1991-1-1 (ar­eas susceptible to accumulation of goods, including access areas) where the recommended value is 0,7.

= 0,9

= 0,7

= 0,5

= 0,2

Рису^к2.1 - Змна коефіцісттів зниження nfi заёежш від сїіввідш0єшя ^ава^таже^^я Qk,1 / Gk Figure 2.1 - Variation of the reduction factor r\fi with the load ratio Qk,1 / Gk

Сёід розгёядати лише ефекти теїёовиx деформацій, що ° ^аcёідком теїёовиx гра- ді°нтів їо 0ириж їоїеречшго їерерізу. Bїёив теїёового роз0ирешя вздовж та у їёощи^і ко^трукції мож^а ^е враховувати.