Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість / Eurocode 3. Design of steel structures. Part 1-2. General rules. Structural fire design

Части^а 1: Техжчж умови їостачаня

EN 1363 Вошестійкість: Остовж вимоги

EN 13501 їожеж^а кёастфікація будівельпх виробів та контрукцій:

Части^а 2: Кёастфікація за дайми виїробу- ван ^а вошестійкість

ENV 13381 Виїробувастя ^а вошестійкість елеменів будівеёь:

Части^а 1: Метод виїробуваия дёя виз^а- честя в^еску у вошестійкість елеменів кож струкцій: захистих горизональпх екражв;

Части^а 2: Метод виїробуваия дёя виз^а- честя в^еску у вошестійкість елеменів кож струкцій: захистих вертикальпх екражв;

Части^а 4: Метод виїробуваия дёя виз^а- честя в^еску у вошестійкість елеменів конт- рукцій: захистого їокриття стаёевих елеменів EN 1990 Єврокод: Остови їроектувастя кож струкцій

EN 1991 Єврокод 1. Наваиаженя і вїёиви ^а будівёі та сїоруди:

Части^а 1-2: Наванажеия і вїёиви ^а будівлі та сїоруди їід час їожежі;

EN 1993 Єврокод 3. їроектувастя сталевих контрукцій:

Части^а 1-1: Загальж їравила: Загальж їра- вила та їравила для будівель;

Части^а 1-3: Загальж їравила: Додаткові їра­вила для сталевих елемеиів та листового матеріалу холоднго формуваня;

Части^а 1-4: Загальж їравила: Додаткові їра­вила для ^ержавіючої сталі;

Части^а 1-8: Загальж їравила: їроектувастя з’°д^а^ь

EN 1994 Єврокод 4. їроектувастя сталезалі- зобетостих контрукцій:

Части^а 1-2: Загальж їравила: Розрахунк ^а вошестійкість

ISO 1000 Між^арод^а система одипць, SI.

EN 10155 Structural steels with improved atmo­spheric corrosion resistance - Technical delivery conditions;

EN 10210 Hot finished structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels:

Part 1: Technical delivery conditions;

EN 10219 Cold formed welded structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels:

Technical delivery conditions;

EN 1363 Fire resistance: General requirements;

EN 13501 Fire classification of construction prod­ucts and building elements

Classification using data from fire resis­tance tests

ENV 13381 Fire tests on elements of building construction:

Test method for determining the contribu­tion to the fire resistance of structural members: by horizontal protective membranes;

Test method for determining the contribu­tion to the fire resistance of structural members: by vertical protective membranes;

Part 4: Test method for determining the contribu­tion to the fire resistance of structural members: by applied protection to steel structural elements;

EN 1990 Eurocode: Basis of structural design

EN 1991 Eurocode 1. Actions on structures:

Part 1-2: Actions on structures exposed to fire;

EN 1993 Eurocode 3. Design of steel structures:

Part 1-1: General rules : General rules and rules for buildings;

Part 1-3: General rules : Supplementary rules for cold formed steel members and sheeting;

Part 1-4: General rules : Supplementary rules for stainless steels;

Part 1-8: General Rules: Design of joints

EN 1994 Eurocode 4. Design of composite steel and concrete structures:

Part 1-2: General rules : Structural fire design;

ISO 1000 SI units.

1.3 їередумови

(1) Додатково до загаёьмх їередумов, що ^аведе^і в EN 1990, застосовують такі:

- будь-які системи їасившго захисту від їо- жежі, що враховаж їри їроектуваші, мають їідтримуватися у ^аёеж^ому стан.

Відмшжсть між їри^иїами та їрaвиёaми застосувала

Застосовують їравиёа, що ^аведе^і в 1.4 EN 1990 та в EN 1991-1-2.

Термши та виз^аче^^я

Застосовують їравиёа, що ^аведе^і в 1.5 EN 1990.

В EN 1993-1-2 використав термни та ви- з^аче^^я такого змісту:

^еціаёьш термши стосові їроектувамя загаёом

рамдо-в’язевий каркас

Каркас може кёасифжуватися як в’язевий, якщо його оїір горизо^аёьмм ^ава^таже^- ^ям забезїечу°ться системою в’язей, яка ° достат^о жорсткою, щоб во^а стриймаёа всі горизо^аёьж ^ава^таже^^я

части^а будівёі

Відокремёе^а части^а будівёі з відїовідмми оїорами та грамчмми умовами

Термши стосові теїёовux вїёивів

ставдар^ий темїератур^й режим

Номінальний режим, виз^аче^ий у EN 13501-2 дёя відтворешя модеёі їовжстю розви^е^ої їожежі у відсіку

Термши стосові матеріаёів та виробів

вугёецева стаёь

У цьому ставдарті марки стаёі відїовідш до 1993-1-1, окрім ^ержавіючої стаёі

вотезахиздий матеріаё

Будь-який матеріаё або стоёучешя матеріа- ёів, застосовамй до ко^трукції дёя їідви- щешя її вошестійкості

^ержавіюча стаёь

Всі стаёі відїовідш до 1993-1-4

1.3 Assumptions

(1) In addition to the general assumptions of EN 1990 the following assumption applies:

- Any passive fire protection systems taken into account in the design should be adequately maintained.

1.4 Distinction between principles and application rules

The rules given in clause 1.4 of EN1990 and EN1991-1-2 apply.

1.5 Terms and definitions

The rules in EN 1990 clause 1.5 apply.

The following terms and definitions are used in EN 1993-1-2 with the following meanings:

Special terms relating to design

in general

Braced frame

A frame may be classified as braced if its sway resistance is supplied by a bracing system with a response to in-plane horizontal loads which is suf­ficiently stiff for it to be acceptably accurate to as­sume that all horizontal loads are resisted by the bracing system.

Part of structure

Isolated part of an entire structure with appropri­ate support and boundary conditions.

Terms relating to thermal actions

Standard temperature-time curve

A nominal curve, defined in EN 13501-2 for repre­senting a model of a fully developed fire in a com­partment.

Terms relating to material and products

Carbon steel

In this standard: steel grades according to in EN1993-1-1, except stainless steels.

Fire protection material

Any material or combination of materials applied to a structural member for the purpose of in­creasing its fire resistance.

Stainless steel

All steels referred to in EN 1993-1-4.

Термши стосовно a^aёiзy meїёoїepeдaчi

коефіціздт форми

Коефіці°то форми дёя радіаційтої їередачі тeїёa від їоверхж А до їоверхж В виз^ача- °ться як частка розсіятої виїромнетої е^ергії, що вйдіёя°ться з їоверхж А та досяга° їо- верхж В

коефіціздт ко^векцій^ого теїёообмі^у Ко^векцій^ий теїёовий їотік до кототрукції, що відтоситься до різтоці між середтоою темїературою ^авкоёИ0^ього середовища та темїературою їоверхж кототрукції

стуїшь чортоти

Дорівт° коефіці°тоу їогёи^а^^я їоверхж, тобто сїіввідто0етоя між виїромнетом теї- ёом, що їогёи^уте датою їоверхтою, та виїро- мнетом теїёом, що їOГёИ^уте їоверх^ею абсоёютто чортого тіёа

їогёи^утий теїёовий їотік

E^ергія, що явто їогёи^ута одитоцею їёощі їоверхж кототрукцій за одитоцю часу

коефіціздт їоїеречтого їерерізу

Дёя стаёевоі кототрукції - сїіввідто0етоя їёощі їоверхж, що заз^а° вїёиву, та об’°му стаёі; дёя захищетої кототрукції - сїіввідто- 0етоя їёощі B^утрІ0^ЬOЇ їоверхж обёицю- ватоя, що заз^а° вїёиву, та об’°му стаёі.

з^аче^^я коефіціздта їрямокуттого їоїеречтого їерерізу

Сїіввідто0етоя їёощі їоверхж, що заз^а° вїёиву, умовтого обмежуваёьтого їрямокут- тока та об’°му стаёі

Термши cmocoew a^aёiзy мехашчюї роботи

критич^а темїература стаёево'і' ко^ струкції

Темїература, за якої очіку°ться руй^ува^^я стаёевої кототрукції їри рівтоміртому розїо- діёі темїератури дёя задатого рів^я ^ава^та- жетоя

розрахутоова гравця текучості

Рівето ^аїруже^^я, дёя якого діаграма '^аїру- жетоя-деформація" стаёі їереходить у стадію текучості за виз^аче^ої темїератури

Terms relating to heat transfer analysis

Configuration factor

The configuration factor for radiative heat transfer from surface A to surface B is defined as the frac­tion of diffusely radiated energy leaving surface A that is incident on surface B.

Convective heat transfer coefficient Convective heat flux to the member related to the difference between the bulk temperature of gas bordering the relevant surface of the member and the temperature of that surface.

Emissivity

Equal to absorptivity of a surface, i.e. the ratio between the radiative heat absorbed by a given surface, and that of a black body surface.

Net heat flux

Energy per unit time and surface area definitely absorbed by members.

Section factor

For a steel member, the ratio between the ex­posed surface area and the volume of steel; for an enclosed member, the ratio between the internal surface area of the exposed encasement and the volume of steel.

Box value of section factor

Ratio between the exposed surface area of a no­tional bounding box to the section and the volume of steel.

Terms relating to mechanical behaviour analysis

Critical temperature of structural steel element

For a given load level, the temperature at which failure is expected to occur in a structural steel el­ement for a uniform temperature distribution.

Effective yield strength

For a given temperature, the stress level at which the stress-strain relationship of steel is truncated to provide a yield plateau.

1.6 їoз^aки

(1) У EN 1993-1-2 використав такі їоз^аки:

Веёйкі ёатйжькі ёітерй

Ai елеме^тар^а їёоща їоїеречшго

їерерізу за темїератури 0i;

Am їёоща їоверхж ко^трукції ^а

одинцю довжин;

Am / V коефіці^т їерерізу ^езахище^их стаёевих ко^трукцій;

Ci коефіці^т захисту і-ї їоверхж

ко^трукції;

Ap відїов^а їёоща вошезахистого

матеріаёу ^а одинцю довжин ко^трукції, м²;

Ea модуёь їружшсті стаёі дёя розра-

хуму за нормальної темїератури;

Ea,0 тангенс кута ^ахилу лнійшї їружшї

ділячи діаграми '^аїружешя- деформації" сталі за їідвищемх темїератур0_a;

Efid розрахумовий ^ава^тажуваль^ий

ефект у разі їожежі виз^аче^ий від- їовідш до EN 1991-1-2, враховуючи ефекти темїературмх видовже^ та деформацій;

Fb,Rd розрахункова ^есуча здатжсть

болтів;

FbtRd розрахункова ^есуча здатжсть болтів їід вїливом вошю;

FvRd розрахунковий оїір ^а зріз болта ^а

їлощи^у зрізу, виз^аче^ий за умови, що їлощи^а зрізу їроходить через різьбу болта;

FvtRd розрахунковий оїір болта, зава^а-

жешго ^а зріз;

FwRd розрахунковий оїір ^а одинцю

довжин кутового зваршго 0ва;

FwtRd розрахунковий оїір ^а одинцю довжин кутового зваршго 0ва їід вїливом вошю;

Gk характеристич^ез^аче^^я їостійшго

вїливу;

If радіаціймй теїловий їотік з їрорізів;

Iz радіаціймй теїловий їотік від

їолум’я;

1.6 Symbols

(1) For the purpose of EN 1993-1-2, the following symbols apply:

Latin upper case letters

A_i an elemental area of the cross-section

with a temperature 0i;

A_m the surface area of a member per unit

length;

A_m / Vthe section factor for unprotected steel members;

C_i the protection coefficient of member

face i;

A_p the appropriate area of fire protection

material per unit length of the member [m²];

E_a the modulus of elasticity of steel for

normal temperature design;

E_a,0 the slope of the linear elastic range for

steel at elevated temperature 0_a;

E_fi,d 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;

F_b,Rd the design bearing resistance of bolts;

F_b,t,Rd the design bearing resistance of bolts in fire;

F_v,Rd the design shear resistance of a bolt per

shear plane calculated assuming that the shear plane passes through the threads of the bolt;

F_v,t,Rd the fire design resistance of bolts loaded

in shear;

F_w,Rd the design resistance per unit length of

a fillet weld;

F_w,t,Rd the design resistance per unit length of a fillet weld in fire;

G_k the characteristic value of a permanent

action;

I_f the radiative heat flux from an opening;

I_z the radiative heat flux from a flame;

Iz,i

радіацітий тeїёовий їотік від їолум’я до і'-Ї граж колом;

L

розрахумова довжи^а колом ^а відїовідшму їоверсі;

Mb,fi,t,Rd

розрахумова ^есуча здатнсть їри їоздовжмому згин в моме^ часу t;

Mfi,t,Rd

розрахумова ^есуча здатнсть їри згин в моме^ часу t;

Mfi ,e, Rd

розрахумова ^есуча здатнсть їере­різу їри згин дёя їостійшЇ темїера- тури Є a, яка дорівт° постійній тем- їературі еa в моме^ часу t у їоїє- речшму їерерізі, який ^е заз^а° теї- ёового вїёиву від оїор;

M_Rd

зги^аль^ий моме^ у їластич^ому 0аржрі Mpl _Rd загальмго їерерізу дёя їроектувашя за нормальної темїе- ратури; їружмй згинальний моме^ Mel_Rd для їроектувашя за мрмаль- шї темїератури;

Nb,fi,t,Rd

розрахумова ^есуча здатнсть кон струкції, що їрацю° ^а стиск, їри їоздовжмому згин в моме^ часу t;

N_Rd

розрахумова ^есуча здатнсть їоїє- речшго їерерізу NplRd для їроекту- вашя за шрмальмї темїератури відїовідм до EN 1993-1-1;

Nfi, Є, Rd

розрахумова ^есуча здатнсть кож струкції, що їрацю° ^а розтяг, для їостійшї темїератури е a;

Nfi,t,Rd

розрахумова ^есуча здатнсть ко^т- рукції, що їрацю° ^а розтяг, в моме^ часу t для ^ерів^омір^ого розїоділу темїератури їо 0ирин їерерізу;

Qk,1

головуй змінний вїлив;

Rfi,d,t

відїов^а розрахумова ^есуча здатнсть у разі їожежі;

Rfi,d,0

з^аче^^я R_fidt для часу t = 0;

Tf

темїература вошю, К;

To

темїература їолум’я в їрорізі, К;

Tx

темїература язика їолум’я, 813 К;

Tz

темїература їолум’я, К;

Tz,1

темїература їолум’я, К, ^а рівні мзу

баёки згідш з додатком В EN 1991-1-2;

I_z,i the radiative heat flux from a flame to

a column face i;

L the system length of a column in the relevant storey

M_b,fi,t,Rd the design buckling resistance moment at time t;

M_fi,t,Rd the design moment resistance at time t;

Mfi е Rd the design moment resistance of the cross-section for a uniform temperature Є a which is equal to the uniform tempe­rature еa at time t in a cross-section which is not thermally influenced by the supports;

M_Rd the plastic moment resistance of the

gross cross-section Mpl_Rd for normal temperature design; the elastic moment resistance of the gross cross-section Mel _Rd for normal temperature design;

N_b,fi,t,Rd the design buckling resistance at time t of a compression member;

N_Rd the design resistance of the cross­

section N_pl,Rd for normal temperature design, according to EN 1993-1-1.

N_fi,e,Rd the design resistance of a tension member a uniform temperature Є a;

N_fi,t,Rd the design resistance at time t of a tension member with a non-uniform temperature distribution across the cross-section;

Q_k,1 the principal variable load;

R_fi,d,t the corresponding design resistance

in the fire situation;

R_fi,d,0 the value of R_fi,d,t for time t =0;

T_f the temperature of a fire [K];

T_o the flame temperature at the opening

[K];

T the flame temperature at the flame tip [813 K];

T_z the flame temperature [K];

T_z,1 the flame temperature [K] from annex B

of EN 1991-1-2, level with the bottom of a beam;

Tz,2

темїература тоёум’я, К, ^а рівні верху баёки згідно з додатком В

EN 1991-1-2;

Tz,2

the flame temperature [K] from annex B of EN 1991-1-2, level with the top of a beam;

V

об’°м комтрукції ^а одимцю довжим;

V

the volume ofa member per unit length;

Vfi,t,Rd

розрахумова ^есуча здатжсть ^а дію їоїеречшї сиёи в моме^ часу t;

Vfi,t,Rd

the design shear resistance at time t;

V_Rd

розрахумова ^есуча здатжсть загаёь- шго їерерізу ^а дію їоїеречшї сиёи дёя їроектувашя за шрмаёьші'тем- їератури відїовідмдо EN 1993-1-1;

V_Rd

the shear resistance of the gross cross-section for normal temperature design, according to EN 1993-1-1;