The assessment of a column under fire conditions as an isolated member may be made by using a method based on the estimation of curvature (see Section 5 of EN 1992-1) if the following rules are applied.
For braced building structures, indirect fire actions need not be considered if the decrease of the first order moments due to the decrease of stiffness of the column is not taken into account.
The effective length under fire conditions, , may be taken as equal to l0 at normal temperature as a safe simplification. For a more accurate estimation the increase of the relative reaction at the ends of the column, due to the decrease of its stiffness can be taken into account. For this purpose a reduced cross-section of the column given by B.2 may be used. It should be noted that the equivalent stiffness of the reduced concrete section in this case should be:
2eciz,
where
kc(QM) is a reduction coefficient for concrete at point M (see B.2);
Ec is the elastic modulus of the concrete at normal temperature;
lz is the 2nd moment of area of the reduced section;
The elastic modulus of the reinforcement is Es 0 (see Table 3.2).
B.3.2 Procedure for assessing fire resistance of column sections
This method is valid only for the assessment of columns in braced structures.
Determine the isotherm curves for the specified fire exposure, standard fire or parametric fire.
Divide the cross section into zones with approximate mean temperature of 20 °С, 100 °С, 200 °С, 300 °С ... up to 1100 °С (See Figure B6).
Рисунок В.6 - Зони з усередненими значеннями температур, поперечний переріз колони
Figure В6 - Dividing cross-section of column into zones with approximate uniform temperature
Визначають ширину Wg, площу Acij- та координати Ху , у/j центра кожної зони.
Визначають температуру арматурних стрижнів. Температура окремого арматурного стрижня може оцінюватись за допомогою температурних кривих за додатком А або посібників та приймається як температура в центрі стрижня.
Визначають діаграму "момент - кривизна" для NEdfj, використовуючи для кожного арматурного стрижня та кожної зони бетону відповідну діаграму "напруження - деформація" згідно з 3.2.2.1 (рисунок 3.1 та таблиця 3.1), 3.2.3 (рисунок 3.3 та таблиця 3.2) та, якщо необхідно, 3.2.4 (таблиця 3.3) та 3.2.2.2.
Використовують традиційні методи розрахунку для визначення граничного згинального моменту MRdfi для NEdfj та номінального моменту другого порядку м2fj для відповідної кривизни.
Визначають залишковий граничний згинальний момент першого порядку М0Ес/Л-для визначеного вогневого впливу та NEdfi як різницю між граничним згинальним моментом MRdfi та номінальним моментом другого порядку М2J , розрахованого, як показано на рисунку В.7.
Порівнюють граничне значення моменту першого порядку MQRd fi з розрахунковим згинальним моментом першого порядку під час пожежі M0Fd fi.
Determine the width w,y, area Acjj- and co-ordinates Ху yij of the centre of each zone.
Determine the temperature of reinforcing bars. The temperature of the individual reinforcing bar can be evaluated from the temperature profiles in Annex A or handbooks and is taken as the temperature in the centre of the bar.
Determine the moment-curvature diagram for NEdfj using, for each reinforcing bar and for each concrete zone, the relevant stress-strain diagram according to 3.2.2.1 (Figure 3.1 and Table 3.1), 3.2.3 (Figure 3.3 and Table 3.2) and where appropriate 3.2.4 (Table 3.3) and 3.2.2.2.
Use conventional calculation methods to determine the ultimate moment capacity, MRd fj for A/Edftand the nominal second order moment, M2 fi for the corresponding curvature.
Determine the remaining ultimate first order moment capacity, MQRdfj for the specified fire exposure and NEdfi as the difference between ultimate moment capacity, MRdfi and nominal second order moment, M2fi, so calculated. See Figure B7.
Compare the ultimate first order moment capacity, M0RdfiWVn the design first order bending moment for fire conditions MQFdfi.
? - коефіцієнт (» 10) залежний від розподілення Where с is a factor 10) depending on the curvature сривизни (див. EN 1992-1-1, Cl 5.8). distribution (see EN 1992-1- 1, Cl 5.8).
M0Rd,fi -M0Ed,fi
Рисунок В.7 - Визначення граничного згинального моменту MRdfj, моменту другого
порядку М2„ та граничного згинального моменту першого порядку M0Rdfj
Figure В7 - Determination of ultimate moment capacity (MRd fi), second order moment (M2fl)
and ultimate first order moment capacity (M0Rd fi)
ДОДАТОК С
(довідковий)
ПОЗДОВЖНІЙ ЗГИН КОЛОН ПІД ЧАС
ПОЖЕЖІ
Таблиці С.1-С.9 надають інформацію щодо оцінки колон з шириною до 600 мм та гнучкістю до X = 80 у будівлях із в’язями жорсткості за стандартного температурного режиму. Таблиці базуються на методі, наведеному в В.З. Зауваження наведені в 5.3.3. Дивись також примітки 1 та 2 в 5.3.3(3).
Дозволяється лінійна інтерполяція між різними значеннями колонки таблиць цього додатку.
ANNEX С
(informative)
BUCKLING OF COLUMNS UNDER FIRE
CONDITIONS
Tables C.1 to C.9 provide information for assessing columns in braced structures with a width up to 600 mm and slenderness up to X = 80 for standard fire exposure. The tables are based on method given in B.3. Notations are a given in 5.3.3. See also notes 1 and 2 in 5.3.3(3).
Linear interpolation between the different column tables within this Annex is permitted.
Таблиця C.1 - Мінімальні розміри та відстані до осі арматури залізобетонних колон прямо
кутного та круглого перерізу для ступеня армування ю = 0,1 та малих значень моменту першого порядку (е = 0,025b з е > 10 мм)
Table C.1 - Minimum dimensions and axis distances for reinforced concrete columns; rectan
gular and circular section. Mechanical reinforcement ratio o> = 0,1. Low first order moment: e = 0,025b with e > 10 mm
Нормована вогнестійкість Standard fire resistance |
X |
Мінімальні розміри, мм Ширина колони Ьтіп/відстань до осі арматури а Minimum dimensions (mm) Column width bmin/axis distance a |
|||
Колона під час впливу більш ніж з однієї сторони Column exposed on more than one side |
|||||
n = 0,15 |
n = 0,3 |
n = 0,5 |
n = 0,7 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
R30 |
30 |
150/25* |
150/25* |
150/25* |
150/25* |
40 |
150/25* |
150/25* |
150/25* |
150/25* |
|
50 |
150/25* |
150/25* |
150/25* |
200/25* |
|
60 |
150/25* |
150/25* |
200/25* |
250/25* |
|
70 |
150/25* |
150/25* |
250/25* |
300/25* |
|
80 |
150/25* |
200/25* |
250/30:300/25* |
350/25* |
|
R60 |
30 |
150/25* |
150/25* |
200/25* |
200/30:250/25* |
40 |
150/25* |
150/25* |
200/25* |
250/25* |
|
50 |
150/25* |
200/25* |
250/25* |
300/25 |
|
60 |
150/25* |
200/40:250/25* |
250/40:300/25* |
350/30:400/25* |
|
70 |
200/25* |
250/30:300/25* |
300/40:350/25* |
450/35:550/25* |
|
80 |
200/30:250/25* |
250/40:300/25* |
400/30:450/25* |
550/60:600/35 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
R 90 |
30 |
150/25* |
200/25* |
200/50:250/25* |
200/30:300/25* |
40 |
150/35:200/25* |
200/30:250/25* |
250/25* |
300/25 |
|
50 |
200/25* |
250/25* |
300/25* |
350/50:400/25* |
|
60 |
200/35:250/25* |
250/40:300/25* |
350/35:400/25* |
450/50:550/25* |
|
70 |
250/25* |
300/35:350/25* |
400/45:550/25* |
600/40 |
|
80 |
250/30:300/25* |
350/35:400/25* |
550/40:600/25* |
(1) |
|
R 120 |
30 |
200/25* |
250/25* |
250/25* |
300/45:350/25 |
40 |
250/25* |
250/25* |
300/25* |
400/25* |
|
50 |
250/25* |
300/25* |
350/50:400/25* |
450/50:500/25* |
|
60 |
250/25* |
350/25* |
450/40:500/25* |
550/50 |
|
70 |
250/50:300/25* |
400/25* |
500/55:550/25* |
(1) |
|
80 |
300/25* |
450/40:500/25* |
600/45 |
(1) |
|
R 180 |
30 |
250/25* |
250/25* |
350/25* |
400/50:450/25* |
40 |
250/25* |
300/30:350/25* |
400/25* |
450/50:500/25* |
|
50 |
250/50:300/25* |
350/50:400/25* |
450/40:500/25* |
550/60:600/35 |
|
60 |
300/40:350/25* |
450/25* |
550/40:600/25* |
(1) |
|
70 |
350/30:400/25* |
500/25* |
600/80 |
(1) |
|
80 |
400/30:450/25* |
550/45:600/25* |
(1) |
(1) |
|
R240 |
30 |
250/25* |
350/25* |
450/25* |
500/40:550/25* |
40 |
300/25* |
400/25* |
500/25* |
600/25* |
|
50 |
350/25* |
450/25* |
550/50:600/25* |
(1) |
|
60 |
400/25* |
500/60:550/25* |
600/80 |
(1) |
|
70 |
450/25* |
600/25* |
(1) |
(1) |
|
80 |
500/25* |
600/80 |
(1) |
(1) |
* Як правило, захисний шар бетону уточнюється згідно з EN 1992-1-1.
* Normally the cover required by EN 1992-1-1 will control.
(1) Вимагається ширина більша за 600 мм. Необхідна окрема оцінка для згину.
(1) Requires width greater than 600 mm. Particular assessment for buckling is required.
Таблиця С.2 - Мінімальні розміри та відстані до осі арматури залізобетонних колон прямо
кутного та круглого перерізу для ступеня армування ю = 0,1 та малих значень моменту першого порядку (е = 0,25b з е < 100 мм)
Table С.2 - Minimum dimensions and axis distances for reinforced concrete columns; rectan
gular and circular section. Mechanical reinforcement ratio co - 0,1. Low first order moment: e = 0,25b with e < 100 mm
Нормована вогнестійкість Standard fire resistance |
Л |
Мінімальні розміри, мм Ширина колони Ьтіп/відстань до осі арматури а Minimum dimensions (mm) Column width bmin/axis distance a |
||||||||||
Колона під час впливу більш ніж з однієї сторони Column exposed on more than one side |
||||||||||||
n = 0,15 |
n - 0,3 |
n - 0,5 |
n = 0,7 |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||||||
R30 |
30 |
150/25* |
150/25* |
200/30:250/25* |
300/30:350/25* |
|||||||
40 |
150/25* |
150/30:200/25* |
300/25* |
500/40:550/25* |
||||||||
50 |
150/25* |
200/40:250/25* |
350/40:500/25* |
550/25* |
||||||||
60 |
150/25* |
300/25* |
550/25* |
600/30 |
||||||||
70 |
200/25* |
350/40:500/25* |
550/30:600/25* |
(1) |
||||||||
80 |
250/25* |
550/25* |
(1) |
(1) |
||||||||
R60 |
30 |
150/30:200/25* |
200/40:300/25* |
300/40:550/25* |
500/25* |
|||||||
40 |
200/30:250/25* |
300/35:350/25* |
450/50:550/25* |
550/40:600/25* |
||||||||
50 |
200/40:300/25* |
350/45:550/25* |
550/30:600/25* |
300/25* |
||||||||
60 |
250/35:400/25* |
450/50:550/25* |
600/35 |
600/55 |
||||||||
70 |
300/40:500/25* |
550/30:600/25* |
600/80 |
(1) |
||||||||
80 |
400/40:550/25* |
600/30 |
(1) |
(1) |
||||||||
R90 |
30 |
200/40:250/25* |
300/40:400/25* |
500/50:550/25* |
550/40:600/25* |
|||||||
40 |
250/40:350/25* |
350/50:550/25* |
550/35:600/25* |
600/50 |
||||||||
50 |
300/40:500/25* |
500/60:550/25* |
600/40 |
(1) |
||||||||
60 |
300/50:550/25* |
550/45:600/25* |
(1) |
(1) |
||||||||
70 |
400/50:550/25* |
600/45 |
(1) |
(1) |
||||||||
80 |
500/60:600/25* |
(1) |
(1) |
(1) |
||||||||
R 120 |
30 |
250/50:350/25* |
400/50:550/25* |
550/25* |
550/60:600/45 |
|||||||
40 |
300/50:500/25* |
500/50:550/25* |
550/50:600/25 |
(1) |
||||||||
50 |
400/50:550/25* |
550/50:600/25* |
600/60 |
(1) |
||||||||
60 |
500/50:550/25* |
550/55:600/50 |
(1) |
(1) |
||||||||
70 |
500/60:600/25* |
600/60 |
(1) |
(1) |
||||||||
80 |
550/60:600/25* |
(1) |
(1) |
(1) |
||||||||
R 180 |
30 |
400/50:500/25* |
500/60:550/25* |
550/60:600/30 |
(1) |
|||||||
40 |
500/50:550/25* |
550/50:600/25* |
600/80 |
(1) |
||||||||
50 |
550/25* |
600/60 |
(1) |
(1) |
||||||||
60 |
550/50:600/25* |
600/80 |
(1) |
(1) |
||||||||
70 |
600/55 |
(1) |
(1) |
(1) |
||||||||
80 |
600/70 |
(1) |
(1) |
(1) |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||||||
R 240 |
30 |
500/60:550/25* |
550/40:600/25* |
600/75 |
(1) |
|||||||
40 |
550/25* |
600/60 |
(1) |
(1) |
||||||||
50 |
550/60:600/25* |
600/80 |
(1) |
(1) |
||||||||
60 |
600/60 |
(1) |
(1) |
(1) |
||||||||
70 |
600/80 |
(1) |
(1) |
(1) |
||||||||
80 |
(1) |
(1) |
(1) |
(1) |
||||||||
(1) Вимагається ширина більша за 600 мм. Необхідна окрема оцінка для згину. (1) Requires width greater than 600 mm. Particular assessment for buckling is required. |