Страница 8: ДСТУ-Н Б EN 1992-1-2:2012. Єврокод 2. Проектування залізобетонних конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (62872)

Note 1: The value of thermal conductivity may be set by the National annex within the range defined by lower and upper limit.

Note 2: Annex A is compatible with the lower limit. The remaining clauses of this part 1-2 are independent of the choice of thermal conductivity. For high strength concrete, see 6.3.

The upper limit of thermal conductivity X_c of normal weight concrete may be determined from

:X_c = 2 - 0,2451 (0/100) + 0,0107 (0/1 ОО)², Bt/(m ■ K) [W/m • К] для (for) 20 °С < 0 < 1200 °С,

де 0 - температура бетону. where 0 is the concrete temperature.

Нижню межу теплопровідності X_c бетону мож- The lower limit of thermal conductivity X_c of nor- на визначити: mal weight concrete may be determined from:

X_c = 1,36 - 0,136 (0/100) + 0,0057 (0/1OO)², Bt/(m-K) [W/m K] для (for) 20 °С < 0 < 1200 °С

,

де 0 - температура бетону.

2. Зміну верхньої та нижньої меж теплопро­відності залежно від температури наведено на рисунку 3.7.

where 0 is the concrete temperature.

The variation of the upper limit and lower limit of thermal conductivity with temperature is illus­trated in Figure 3.7

.

1. - верхня межа;

2. - нижня межа






3

Рисунок 3.7 - Теплопровідність бетону

Figure 3.7 - Thermal conductivity of concrete

1 Upper limit

2 Lower limit

.4 Температурне видовження ненапруже- ної та попередньо напруженої арматури

1. Температурну деформацію є₅(0) арматури можна визначити відносно довжини за тем­ператури 20 °С за такими температурними залежностями:

- ненапружена арматура:

3.4 Thermal elongation of reinforcing and prestressing steel

1. The thermal strain e_s (0) of steel may be deter­mined from the following with reference to the length at 20 °С:

Reinforcing steel:£_S(0) =-2,416 x 10^-4+1,2 x1O~⁵0+0,4 x1O~⁸0² для (for) 20 °С < 0 < 750 °С;

e_s(0)=11x1O-³ для (for) 750 °C< 0 < 860 °С;

e_s(0) =-6,2x10^-3 +2x1O^-50 для (for) 860 °C< 0 < 120 °С;

-

Prestressing steel:

попередньо напружена арматура

:

£p (0) = —2,016 x 10~⁴ +1O“⁵0+O,4x1O“⁸0² для (for) 20 °С < 0 < 1200 °С;




де 0 - температура бетону.

2. Зміна температурного видовження залеж­но від температури наведена на рисунку 3.8. where 0 is the concrete temperature.

The variation of the thermal elongation with temperatures is illustrated in Figure 3.8

.





4

1 - ненапружена арматура Curve 1: Reinforcing steel

2 - попередньо напружена арматура Curve 2: Prestressing steel

Рисунок 3.8 - Повне температурне видовження арматури

Figure 3.8 - Total thermal elongation of steel

МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ

1. Загальні положення

(1)Р Наступні методи розрахунку використо­вують за умови виконання 2.4.1 (2)Р:

• конструювання згідно з визнаними розра­хунковими рішеннями (табличними даними та результатами випробувань, розділ 5);

• спрощені методи розрахунку для елементів визначених типів, див. 4.2;

• уточнені методи розрахунку для моделю­вання роботи елементів конструкцій, час­тин конструкцій або цілої споруди, див. 4.3.

Примітка 1. При використанні розрахункових ме­тодів цілісність Е визначають, враховуючи 4.6.

Примітка 2. При визначенні теплоізолювальної здатності (/) початкова температура навколишньо­го середовища приймається 20 °С.

Примітка 3. Рішення щодо використання уточнених методів розрахунку в країні приймається в Націо­нальному додатку.

(2)Р Крихкому руйнуванню слід запобігати за допомогою відповідних заходів або врахову­вати вплив крихкого руйнування на відповідні характеристики (R та/або ЕІ), див. 4.5.

3. Раптове руйнування, спричинене надмір­ним видовженням арматури без зчеплення з бетоном внаслідок нагрівання попередньо напружених конструкцій, не допускається.

SECTION 4 DESIGN PROCEDURES

1. General

(1)P The following design methods are permitted in order to satisfy 2.4.1 (2)P:

• detailing according to recognised design solutions (tabulated data or testing), see Section 5;

• simplified calculation methods for specific types of members, see 4.2;

• advanced calculation methods for simulating the behaviour of structural members, parts of the structure or the entire structure, see 4.3.

Note 1: When calculation methods are used, reference is made to 4.6 for integrity function (E).

Note 2: For insulation function (/) the ambient temperature is normally assumed to be 20 °С.

Note 3: The decision on the use of advanced calcula­tion methods in a country may be found in its National Annex.

(2)P Spalling shall be avoided by appropriate measures or the influence of spalling on perfor­mance requirements (R and/or El) shall be taken into account, see 4.5.

• 3) Sudden failure caused by excessive steel elongation from heating for prestressed members with unbonded tendons should be avoided.

1. Спрощений метод розрахунку

   1. Загальні положення

1. Спрощені методи розрахунку поперечного перерізу можуть використовуватись для виз­начення граничної несучої здатності нагрітого поперечного перерізу та порівняння зі значен­ням навантаження за відповідного сполучення впливів, див. 2.4.2.

Примітка 1. В додатку В наведено два альтер­нативні методи: В.1 "Метод ізотерми 500 °С" та В.2 "Зональний метод" для розрахунку опору згиналь­ним моментам та осьовим силам. Такі моделі мо­жуть включати впливи другого порядку. Ці методи придатні для конструкцій, що зазнають впливу стандартного температурного режиму. Метод В.1 може використовуватись у поєднанні зі стандарт­ним температурним режимом та параметричним впливом пожежі. Метод В.2 рекомендується вико­ристовувати для малих перерізів та гнучких колон, але тільки за стандартного температурного режиму.

Примітка 2. В додатку С наведено зональний ме­тод аналізу перерізів колон зі значними впливами другого порядку.

2. Розрахунок на зріз, кручення та анкеру- вання - згідно з 4.4.

Примітка. В додатку D наведено спрощений метод розрахунку для зрізу, кручення та анкерування.

3. Спрощені методи розрахунку можуть за­стосовуватись для балок та плит, якщо вони завантажені переважно рівномірно розподі­леним навантаженням, а розрахунок за нор­мальних температур базується на лінійному аналізі.

Примітка. В додатку Е наведено спрощений метод розрахунку балок і плит.

2. Температурні криві

1. Температура в залізобетонних конструк­ціях, що зазнають вогневого впливу, може визначатися за результатами випробувань або розрахунків.

Примітка. Температурні криві, що наведені в до­датку А, застосовують для визначення температур поперечних перерізів із силікатним заповнювачем за стандартного температурного режиму до мак­симальної температури у приміщенні. Ці криві є консервативними для більшості інших заповнюва­чів.

4.2 Simplified calculation method

1. General

1. Simplified cross-section calculation methods may be used to determine the ultimate loadbearing capacity of a heated cross section and to compare the capacity with the relevant combination of actions, see 2.4.2.

Notel: Informative Annex В provides two alternative methods, B.1 "500 °С isotherm method" and B.2 "Zone method" for calculating the resistance to bending moments and axial forces. Second order effects may be included with both models. The two methods are applicable to structures subjected to a standard fire exposure. Method B.1 may be used in conjunction with both standard and parametric fires. Method B.2 is recommended for use with small sections and slender columns but is only valid for standard fires.

Note 2: Informative Annex C provides a zone method for analysing column sections with significant second order effects.

2. For shear, torsion and anchorage see 4.4.

Note: Informative Annex D provides a simplified calculation method for shear, torsion and anchorage.

3. Simplified methods for the design of beams and slabs where the loading is predominantly uni­formly distributed and where the design at normal temperature is based on linear analysis may be used.

Note: Informative Annex E provides a simplified calculation method for the design of beams and slabs.

2. Temperature profiles

1. Temperatures in a concrete structure exposed to a fire may be determined from tests or by calcu­lation.

Note: The temperature profiles given in Annex A may be used to determine the temperatures in cross-sec­tions with siliceous aggregate exposed to a standard fire up to the time of maximum gas temperature. The profiles are conservative for most other aggregates.

3. Приведений поперечний переріз

1. Можна користуватися спрощеними мето­дами, використовуючи приведений попереч­ний переріз.

Примітка. В додатку В наведено два методи, що базуються на використанні приведеного попереч­ного перерізу.

Метод, наведений в додатку В.1, який базується на гіпотезі, що бетон за температури більше ніж 500 °С в розрахунку несучої здатності не враховується, тоді як бетон за температури менше 500 °С зберігає свою міцність у повній мірі. Цей метод застосо­вують для ненапружених залізобетонних та попе­редньо напружених залізобетонних конструкцій з урахуванням поздовжнього навантаження, згиналь­ного моменту та їх сполучень.

Метод, наведений в додатку В.2, базується на принципі, що зруйнований вогнем поперечний переріз враховують відкиданням зруйнованої зони поверхні, що зазнала вогневого впливу. Розрахунок має виконуватись за відповідним алгоритмом. Цей метод придатний для ненапружених та попередньо напружених залізобетонних конструкцій з ураху­ванням поздовжнього навантаження, згинального моменту та їх сполучень.

4. Зниження міцності

   1. Загальні положення

1. Зниження значень характеристичної міцнос­ті бетону на стиск, характеристичної міцності ненапруженої та попередньо напруженої арма­тури на стиск наведені у цьому розділі. Вони можуть використовуватись у спрощених мето­дах розрахунку поперечного перерізу, наведе­них в 4.2.3.

2. Зниження значення міцності, наведені нижче в 4.2.4.2 та 4.2.4.3, застосовують за тем­пературних режимів, подібних до стандарт­ного температурного режиму, до досягнення максимальної температури.

3. Можна застосовувати альтернативні фор­мулювання законів зниження характеристич­ної міцності матеріалів за умови, що вони не суперечать експериментальним даним.

3. Reduced cross-section

1. Simplified methods using a reduced cross­section may be used.

Note: Informative Annex В provides two methods using a reduced cross section.

The method described in Annex B.1 is based on the hypothesis that concrete at a temperature more than 500 °С is neglected in the calculation of load-bearing capacity, while concrete at a temperature below 500 °С is assumed to retain its full strength. This method is applicable to a reinforced and prestressed concrete section with respect to axial load, bending moment and their combinations.

The method described in Annex B.2 is based on the principle that the fire damaged cross-section is redu­ced by ignoring a damaged zone at the fire-exposed surfaces. The calculation should follow a specific procedure. The method is applicable to a reinforced and prestressed concrete section with respect to axial load, bending moment and their combinations.

3. Strength reduction

   1. General

1. Values for the reduction of the characteristic compressive strength of concrete, and of the characteristic strength of reinforcing and pres­tressing steels are given in this section. They may be used with the simplified cross-section calcula­tion methods described in 4.2.3.

2. The values for strength reduction given in 4.2.4.2 and 4.2.4.3 below should only be applied for heating rates similar to those appearing under standard fire exposure until the time of the maxi­mum gas temperature.

Alternative formulations of material laws may be applied, provided the solutions are within the range of experimental evidence

.

1. Бетон

1. Зниження характеристичної міцності бето­ну на стиск залежно від температури 0 можна використовувати за таблицею 3.1, колонка 2 для силікатних заповнювачів та колонка 5 - для карбонатних заповнювачів (рисунок 4.1).

4.2.4.2 Concrete

(1) The reduction of the characteristic compres­sive strength of concrete as a function of the tem­perature 0 may be used as given in Table 3.1 Column 2 for siliceous aggregates and Column 5 for calcareous aggregates (see Figure 4.1).





Curve 1: Normal weight concrete with siliceous aggregates

Curve 2: Normal weight concrete with calcareous aggregates




1. - бетон на силікатному заповнювачі;

2. - бетон на карбонатному заповнювачі

Рисунок 4.1 - Коефіцієнт k_c(0) зниження характеристичної міцності бетону f_ck
Figure 4.1 - Coefficient k_c(Q) allowing for decrease of characteristic strength f_ck of concret

e








4.2.4.3 Сталь

(1) Для розтягнутої арматури зниження ха­рактеристичної міцності залежно від темпера­тури 0 наведено в таблиці 3.2а. Для роз­тягнутої арматури в балках та плитах, якщо s_sfi > 2 % зниження характеристичної міцності арматури, значення зниження міцності арму­вання класу N наведені в таблиці 3.2а, колонка 2 для гарячекатаної та колонка 3 - для хо­лоднодеформованої арматури (рисунок 4.2а, криві 1 та 2). Значення зниження міцності армування класу X наведені в таблиці 3.26 для гарячекатаної та холоднодеформованої арматури (рисунок 4.2b, крива 1).

4.2.4.3 Steel

For tension reinforcement the reduction of the characteristic strength of reinforcing steel as a function of the temperature 0 is given in Table 3.2a. For tension reinforcement in beams and slabs where e_s > 2 %, the strength reduction for Class N reinforcement may be used as given in Table 3.2a, Column 2 for hot rolled and Column 3 for cold worked reinforcing steel (see Figure 4.2a, curve 1 and 2). The strength reduction for Class X reinforcement may be used as given in Table 3.2b for hot rolled and cold worked reinforcing steel (see Figure 4.2b, curve 1)

.

Для стиснутої арматури колон та стиснутих зон балок і плит значення зниження міцності арматури класу N за умовної межі текучості 0,2 % має бути визначено, як наведено нижче. Це зниження міцності також застосовується для розтягнутої арматури, якщо £_s/? >2 %, та використовуються спрощені методи розра­хунку перерізів (рисунок 4.2а, крива 3):

k_s(6)=1,0

For compression reinforcement in columns and compressive zones of beams and slabs the strength reduction at 0,2% proof strain for Class N reinforcement should be used as given below. This strength reduction also applies for tension re­inforcement where e_{s fl} > 2 % when using simpli­fied cross-section calculation methods (see Figure 4.2a, curve 3):

k_s(Q) = 0,7 -0,3 (0-400)7300 k_s(0) = 0,57 - 0,13 (0- 500)/100 k_s (0) = 0,1 - 0,47 (0 - 700)7200 k_s(0) = O,1 (1200-0)/500




для (for) 100 °C<0<4OO °С;

для (for) 400 °C<0<5OO °С;

для (for) 500 °C<0<7OO °С;




для (for) 700 °C<0< 1200 °С.





д

Рисунок 4.2a - Коефіцієнт зниження k_s(0) характеристичної міцності f_yk розтягнутої
та стиснутої арматури (клас N)

Figure 4.2а - Coefficient k_s(0) allowing for decrease of characteristic strength f_yk of tension
and compression reinforcement (Class N)




Curve 1: Tension reinforcement (hot rolled) for strains

E_s fl >2 %

Curve 2: Tension reinforcement (cold worked) for strains e_s a >2 %

Curve 3: Compression reinforcement and tension reinforcement for strains e_s <2 %

1 - розтягнута арматура (гарячекатана) для де­формацій E_sfj >2 %

2 - розтягнута арматура (холоднодеформована) для деформацій s_sfi>2 %

Скачать бесплатно