1. Compartment fires

  1. Gas temperatures should be determined on the basis of physical parameters considering at least the fire load density and the ventilation conditions.

NOTE 1 The national annex may specify the procedure for calculating the heating conditions.

NOTE 2 For internal members of fire compartments, a method for the calculation of the gas внутрішніх конструкцій відсіку наведено в додатку A.

  1. Для зовнішніх конструкцій складова випромінювання теплового потоку слід визначати як сумарний вплив протипожежного відсіку та полум’я, що виходить з прорізів.

ПРИМІТКА Метод розрахунку умов нагрівання для зовнішніх конструкцій, що зазнають вогневого впливу крізь прорізи в фасаді, наведено в додатку В.

  1. Локалізовані пожежі

  1. Теплові впливи локалізованої пожежі враховують, якщо поява спалаху малоймовірна.

ПРИМІТКА Національний додаток може встановлювати методику визначення умов нагрівання. Метод розрахунку теплових впливів локалізованих пожеж наведено в додатку С.

  1. Уточнені моделі пожежі

  1. Уточнені моделі пожежі мають враховувати таке:

  • властивості газу;

  • масообмін;

  • енергообмін.

ПРИМІТКА 1 Доступні методи розрахунку за звичай включають ітераційну процедуру.

ПРИМІТКА 2 Метод визначення

розрахункової густини потоку qf,d наведено в додатку Е.

ПРИМІТКА 3 Метод розрахунку швидкості тепловиділення Q наведено в додатку Е.

  1. Необхідно використовувати одну з таких моделей:

  • однозонні моделі, що передбачають рівномірний розподіл температури у відсіку залежно від часу;

  • двозонні моделі, що встановлюють верхній рівень з відповідними товщиною та рівномірною температурою, які залежать від часу, та нижній рівень з рівномірною нижчою температурою, що залежить від часу;

  • обчислювальні моделі термо- та аеродинаміки потоку, що встановлюють зміну температури у відсіку, які цілковито залежать від часу та приміщення.

ПРИМІТКА Національний додаток може встановлювати методику визначення умов нагрівання.

Метод розрахунку теплових впливів для однозонних, двозонних моделей та обчислювальних моделей термо- та аеродинаміки потоку наведено в додатку D.

  1. Коефіцієнт конвекційного temperature in the compartment is given in annex A.

  2. For external members, the radiative heat flux component should be calculated as the sum of the contributions of the fire compartment and of the flames emerging from the openings.

NOTE For external members exposed to fire through openings in the facade, a method for the calculation of the heating conditions is given in annex B.

3.3.1.3 Localised fires

  1. Where flash-over is unlikely to occur, thermal actions of a localised fire should be taken into account.

NOTE The national annex may specify the procedure for calculating the heating conditions. A method for the calculation of thermal actions from localised fires is given in annex C.

3.3.2 Advanced fire models

  1. Advanced fire models should take into account the following:

  • gas properties;

  • mass exchange;

  • energy exchange.

NOTE 1 Available calculation methods normally include iterative procedures.

NOTE 2 For the calculation of the design fire load density qf,d a method is given in annex E.

NOTE 3 For the calculation of the rate of heat release Q a method is given in annex E.

  1. One of the following models should be used:

  • one-zone models assuming a uniform, time dependent temperature distribution in the compartment;

  • two-zone models assuming an upper layer with time dependent thickness and with time dependent uniform temperature, as well as a lower layer with a time dependent uniform and lower temperature;

  • Computational Fluid Dynamic models giving the temperature evolution in the compartment in a completely time dependent and space dependent manner.

NOTE The national annex may specify the procedure for calculating the heating conditions.

A method for the calculation of thermal actions in case of one-zone, two-zone or computational fluid dynamic models is given in annex D.

  1. The coefficient of heat transfer by теплообміну слід приймати a c=35 [Вт/м2К] у разі відсутності детальнішої інформації.

  2. Для точнішого визначення розподілу температури вздовж конструкції, у разі локалізованої пожежі, може бути розглянуте сполучення результатів, що визначені за двозонною моделлю та підходом локалізованої пожежі.

ПРИМІТКА Температурне поле в конструкції можна отримати, розглянувши максимальний ефект кожного розташування, даного двома моделями пожежі.

convection should be taken as ac=35 [W/m2K], unless more detailed information is available.

  1. In order to calculate more accurately the temperature distribution along a member, in case of a localised fire, a combination of results obtained with a two-zone model and a localised fire approach may be considered.

NOTE The temperature field in the member may be obtained by considering the maximum effect at each location given by the two fire models

.4 МЕХАНІЧНІ ВПЛИВИ ДЛЯ СТАТИЧНОГО РОЗРАХУНКУ

  1. Загальні положення

(1)P Прикладені та вимушені видовження й деформації, що спричинені змінами температур внаслідок вогневого впливу, викликають навантажувальні ефекти, наприклад, сили та моментів, окрім випадків, коли вони:

  • незначні або сприятливі;

  • враховані традиційно вибраними умовами спирання та граничними умовами і/або беззастережно враховані традиційно визначеними вимогами пожежної безпеки.

  1. Для оцінки непрямих впливів необхідно розглянути:

  • вимушене теплове розширення конструкцій, наприклад, колон у

багатоповерхових каркасних будинках з діафрагмами жорсткості;

  • різне теплове розширення статично невизначених конструкцій, наприклад, нерозрізних плит перекриття;

  • температурні градієнти в межах поперечних перерізів, що спричиняють внутрішні напруження;

  • теплове розширення прилеглих конструкцій, наприклад, зміщення оголовку колони через розширенням плити перекриття або видовження підвісних кабелів;

  • теплове розширення конструкцій, що впливає на конструкції за межами протипожежного відсіку.

  1. Розрахункові значення непрямих впливів внаслідок пожежі Aind,d слід визначати на основі розрахункових значень теплофізичних та термомеханічних

властивостей матеріалу, що наведені в Частинах з розрахунку на вогнестійкість prEN 1992 - prEN 1996 та prEN 1999, та відповідного вогневого впливу.

  1. Непрямі впливи від прилеглих конструкцій не розглядаються, якщо вимоги пожежної безпеки стосуються конструкцій, що розглядаються за стандартним температурним режимом пожежі.

  2. MECHANICAL ACTIONS FOR STRUCTURAL ANALYSIS

  1. General

(1)P Imposed and constrained expansions and deformations caused by temperature changes due to fire exposure result in effects of actions, e.g. forces and moments, which shall be considered with the exception of those cases where they:

  • may be recognized a priori to be either negligible or favourable;

  • are accounted for by conservatively chosen support models and boundary conditions, and/or implicitly considered by conservatively specified fire safety requirements.

  1. For an assessment of indirect actions the following should be considered:

  • constrained thermal expansion of the members themselves, e.g. columns in multi­storey frame structures with stiff walls;

  • differing thermal expansion within statically indeterminate members, e.g. continuous floor slabs;

  • thermal gradients within cross-sections giving internal stresses;

  • thermal expansion of adjacent members, e.g. displacement of a column head due to the expanding floor slab, or expansion of suspended cables;

  • thermal expansion of members affecting other members outside the fire compartment.

  1. Design values of indirect actions due to fire Aind,d should be determined on the basis of the design values of the thermal and mechanical material properties given in the fire design Parts of prEN 1992 to prEN 1996 and prEN 1999 and the relevant fire exposure.

  2. Indirect actions from adjacent members need not be considered when fire safety requirements refer to members under standard fire conditions.

  3. Одночасність впливів

  1. Впливи, що прийняті з розрахунку за нормальних температур

(1)P Впливи розглядаються як для розрахунку за нормальних температур, якщо ймовірна їх дія під час пожежі.

  1. Характерні значення змінних впливів, що враховані для аварійної розрахункової ситуації під час пожежі, мають бути прийняті відповідно до EN 1990.

  2. Зменшення прикладеного

навантаження внаслідок згоряння не враховується.

  1. Випадки, коли снігове

навантаження не враховується через танення снігу, слід розглядати окремо.

  1. Впливи, що виникають внаслідок виробничих процесів, не враховуються.

4.2.2 Додаткові впливи

  1. Одночасна дія разом з іншими незалежними випадковими впливами не враховується.

  2. Залежно від аварійних

розрахункових ситуацій, що розглядаються, під час пожежі можуть виникати додаткові впливи, що спричинені вогневим впливом, наприклад, удар внаслідок руйнування конструкції або важкого механічного

обладнання.

ПРИМІТКА Вибір додаткових впливів має бути визначений у національному додатку.

  1. Протипожежні стіни можуть потребувати здатність чинити опір горизонтальному ударному навантаженню відповідно до EN 1363-2.

4.3 Правила сполучення впливів

  1. Загальне правило

(1)P Для визначення відповідних навантажувальних ефектів Efi,d,t під час пожежі необхідно приймати сполучення механічних впливів відповідно до EN 1990 «Основи проектування конструкцій» як для аварійних розрахункових ситуацій.

  1. Характерне значення змінного впливу Q1 може розглядатися як

квазіпостійне значення у2,1 Q 1 або, як альтернатива, циклічне значення у 1,1 Q 1.

ПРИМІТКА Використання квазіпостійного значення и2 -Q1 або циклічного значення у 1,1 Q 1 має

4.2 Simultaneity of actions

  1. .1 Actions from normal temperature design

  2. P Actions shall be considered as for normal temperature design, if they are likely to act in the fire situation.

  3. Representative values of variable actions, accounting for the accidental design situation of fire exposure, should be introduced in accordance with EN 1990.

  4. Decrease of imposed loads due to combustion should not be taken into account.

  5. Cases where snow loads need not be considered, due to the melting of snow, should be assessed individually.

  6. Actions resulting from industrial operations need not be taken into account.

4.2.2 Additional actions

  1. Simultaneous occurrence with other independent accidental actions needs not be considered.

  2. Depending on the accidental design situations to be considered, additional actions induced by the fire may need to be applied during fire exposure, e.g. impact due to collapse of a structural member or heavy machinery.

NOTE The choice of additional actions may be specified in the national annex.

  1. Fire walls may be required to resist a horizontal impact load according to EN 1363-2.

4.3 Combination rules for actions

  1. General rule

(1)P For obtaining the relevant effects of actions Efi,d,t during fire exposure, the mechanical actions shall be combined in accordance with EN 1990 “Basis of structural design” for accidental design situations.

  1. The representative value of the variable action Q1 may be considered as the quasi-permanent value у2,1 Q 1, or as an alternative the frequent value у 1,1 Q 1.

NOTE The use of the quasi-permanent value WQ1 or the frequent value у 1,1 Q 1 may be specified in бути визначене у національному додатку. Рекомендовано використовувати значення у2,1 Q 1.

  1. Спрощені правила

  1. Якщо непрямі впливи пожежі не розглядають, то навантажувальні ефекти можуть визначатися з розрахунку конструкт- тивної системи для сполучення впливів відповідно до 4.3.1 лише для часу t=0. Ці навантажувальні ефекти Efi,d можуть бути прикладені як сталі величини під час пожежі.

ПРИМІТКА Цей пункт стосується, наприклад, навантажувальних ефектів на границях та опорах, якщо розрахунок виконано відповідно до Частин з розрахунку на вогнестійкість prEN 1992 - prEN 1996 та prEN 1999.

  1. Як спрощення до (1) навантажувальний ефект може визначатися зі значень, що отримані з розрахунку за нормальних температур:

Efi,d,t=Efi,d=П fi' Ed де

Ed - розрахункове значення відповідних навантажувальних ефектів для основних сполучень згідно з EN 1990;

Efi,d - відповідне постійне

розрахункове значення навантажувальних ефектів під час пожежі;

П fi - коефіцієнт зменшення, що визначений у Частинах з розрахунку на вогнестійкість prEN 1992 - prEN 1996 та prEN 1999.

  1. Рівень навантаження

  1. Якщо табличні дані визначені для початкового рівня навантаження, цей рівень навантаження відповідає:

Efi,d,t=n fi,f R d

де

Rd - розрахункове значення несучої здатності конструкції за нормальних температур, що визначене відповідно до prEN 1992 - prEN 1996 та EN 1999;

nfi,t - рівень навантаження для

розрахунку на вогнестійкість.

the national annex. The use of у2,1 Q 1 is recommended.

  1. Simplified rules

  1. Where indirect fire actions need not be explicitly considered, effects of actions may be determined by analysing the structure for combined actions according to 4.3.1 for t=0 only. These effects of actions Efi,d may be applied as constant throughout fire exposure.

NOTE This clause applies, for example, to effects of actions at boundaries and supports, where an analysis of parts of the structure is performed in accordance with the fire design Parts of prEN 1992 to prEN 1996 and prEN 1999.

  1. As a further simplification to (1), effects of actions may be deduced from those determined in normal temperature design:

(4.1) where

Ed is the design value of the relevant effects of actions from the fundamental combination according to EN 1990;

Efi,d is the corresponding constant design value in the fire situation;

nfi is a reduction factor defined in the fire design Parts of prEN 1992 to prEN 1996 and prEN 1999.

  1. Load level

  1. Where tabulated data are specified for a reference load level, this load level corresponds to:

(4.2)

where

Rd - is the design value of the resistance of the member at normal temperature, determined according to prEN 1992 to prEN 1996 and prEN 1999;

nfi,t - is the load level for fire design.

Додаток А
(довідковий)
ПАРАМЕТРИЧНІ ТЕМПЕРАТУРНІ
РЕЖИМИ

  1. Ці температурні режими придатні для протипожежних відсіків площею поверху до 500 м2, без прорізів у покритті та максимальної висоти відсіку 4 м. Передбачається, що пожежне навантаження відсіку згоряє повністю.

  2. Якщо густину потоку визначена без спеціального розгляду процесу горіння (дивись додаток Е), то це припущення має стосуватися лише протипожежних відсіків з переважно целюлозним типом пожежного навантаження.

  3. Температурні режими у фазі нагрівання визначають за формулою:

&g=2O+1325(1-0,324e’°,2t *-0,204е-1,7t*-0,472е-19t*) де

& g - температура газового

середовища у протипожежному відсіку [°С]

t*=tГ [год]

де

t - час [год]

Г=( О/ b )2/(°,°4/1 16°)2b = л/( pcfy

в таких межах: 100< b <2 200 [Дж/м21/2-К]

р густина межі огородження [кг/м3]