Przyklad: Projektowanie pozarowe belki nieoslonietej przy uzyciu nomogramu Dokument Ref:

SX041a-PL-EU

Strona

1

z

4

ARKUSZ OBLICZENIOWY

Tytuł

Przykład: Projektowanie poż arowe belki nieosłonię tej przy

uż yciu nomogramu

Dot. Eurokodu

Wykonał

Z. Sokol

Data

styczeń 2006

Sprawdził

F. Wald

Data

styczeń 2006

Przykład: Projektowanie pożarowe belki nieosłoniętej przy użyciu nomogramu

Przykład pokazuje projektowanie kształtownika walcowanego na gorą co,

stanowią cego część stropu budynku biurowego, w warunkach poż aru. Belka

jest równomiernie obciąż ona, a płyta stropowa oparta na górnej półce

zabezpiecza belkę przed zwichrzeniem. Belka ma osią gnąć odporność

ogniową R15 bez stosowania okładzin zabezpieczają cych. Oddziaływania

termiczne w przykładzie okreś lono stosują c opracowanie SD002.

q

g

l = 7,4 m

Rys. 1: Schemat stayczny

Dane podstawowe

Właś ciwoś ci materiałowe

Gatunek stali:

S 275

Granica plastyczności: f y

=

275 N/mm²

Gęstość:

ρa

=

7850 kg/m³

Obciąż enia

Oddziaływania stałe:

g k = 4,8 kN/m

Oddziaływania zmienne:

q k = 7,8 kN/m

Oddziaływania mechaniczne w temperaturze normalnej PN-EN

1991-1-1

Wartość charakterystyczna obciążeń wynosi:

v = g + q = 8

,

4 + 8

,

7

=12 6

, 0 kN/m

k

k

k

Wartość obliczeniowa obciążenia wynosi:

v = g γ + q γ = 8

,

4 ⋅ 3

,

1 5 + 7 8

, ⋅ 5

,

1 = 18 1

, 8 kN/m

d

k

G

k

Q

Created on Tuesday, November 16, 2010

This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement

Przyklad: Projektowanie pozarowe belki nieoslonietej przy uzyciu nomogramu Dokument Ref:

SX041a-PL-EU

Strona

2

z

4

ARKUSZ OBLICZENIOWY

Tytuł

Przykład: Projektowanie poż arowe belki nieosłonię tej przy

uż yciu nomogramu

Dot. Eurokodu

Wykonał

Z. Sokol

Data

styczeń 2006

Sprawdził

F. Wald

Data

styczeń 2006

Moment zginający i siła poprzeczna są określone jako: 1

2

1

M

= v l = ⋅18 1

, 8 ⋅ 7,42 = 12 ,

4 4 kNm

Ed

8 d

8

1

1

V

= v l = ⋅18 1

, 8 ⋅ 7,4 = 67 3

, kN

Ed

2 d

2

Projektowanie przy temperaturze pokojowej W przypadku zginania kształtownik IPE 300 jest klasy 1.

PN-EN

1993-1-1

t

§5.5

f

r=15

tw=7,1

h=300

tf =10,7

b=150

Rys. 1: Przekrój poprzeczny

Sprawdzenie SGN następuje w temperaturze pokojowej. Założono, że płyta żelbetowa zapewnia zabezpieczenie przed zwichrzeniem, zatem nie rozpatrywano jego wpływu.

Nośność obliczeniowa przekroju przy zginaniu: PN-EN

3

p

W l,y f y

62 ,

8 4 ⋅10 ⋅ 275

M

=

=

=

>

=

1993-1-1

pl,Rd

172 8

, kNm 12 ,

4 4 kNm

M Sd OK

γ

§6.2.5

M0

,

1 0

Nośność przekroju przy ścinaniu:

PN-EN

1993-1-1

V

A ,z f y

2568 ⋅ 275

=

=

=

>

§6.2.6

p

V

=

l,Rd

407,7 kN

67 3

, kN

S

V d OK

3 γ

⋅

M0

3 ,

1 0

Stan graniczny użytkowalności:

5

4

v l

5

1 ,

2 60 ⋅ 7 4004

k

l

δ =

=

= 2 ,

8 0 mm < 2 ,

9 6 mm =

OK

384 E I

384

y

210000 ⋅83 5

, 6 ⋅106

250

(Graniczne wartości ugięć są określone w Aneksach krajowych lub innych dokumentach krajowych. Do obliczeń zastosowano typową wartość graniczną).

Warunki nośności w temperaturze normalnej są spełnione.

Created on Tuesday, November 16, 2010

This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement

Przyklad: Projektowanie pozarowe belki nieoslonietej przy uzyciu nomogramu Dokument Ref:

SX041a-PL-EU

Strona

3

z

4

ARKUSZ OBLICZENIOWY

Tytuł

Przykład: Projektowanie poż arowe belki nieosłonię tej przy

uż yciu nomogramu

Dot. Eurokodu

Wykonał

Z. Sokol

Data

styczeń 2006

Sprawdził

F. Wald

Data

styczeń 2006

Projektowanie z uwagi na warunki pożarowe Oddziaływania mechaniczne w warunkach pożaru Współczynnik redukcyjny do obciążeń obliczeniowych w sytuacji pożarowej wynosi:

PN-EN1991-

g + ψ q

+ , ⋅

1-2 §4.3.2

k

1

,

1

k

8

,

4

0 3 7 8

,

η =

=

= 3

,

0 93

fi

g γ

γ

G + q

8

,

4 ⋅ 3

,

1 5 + 7 8

, ⋅ 5

,

1

k

k

Q

W przypadku budynków biurowych współczynnik ψ jest określony jako

ψ1,1 = 0,3.

Wskaźnik ekspozycji przekroju kształtownika walcowanego określono przy SD004

użyciu opracowania SD004. Umowny przekrój skrzynkowy w przypadku belki nieosłoniętej, narażonej na działanie pożaru z trzech stron, wynosi:

 A 

m

1





139 m−

=

 V b

Odkryty obwód jest zaznaczony linią przerywaną na Rys. 3.

Efekt zacienienia rozpatrzono przez modyfikację wskaźnika ekspozycji jak

 A 

 A 

nast

−

ępuje:

m

m

1



 = 9

,

0 ⋅ 

 = 9

,

0 ⋅139 = 125 m .

 V 

 V 

sh

b

Rys. 3 Ocena wskaź nika ekspozycji przekroju (Am /V)b

Sprawdzenie nośności w dziedzinie czasu Zastosowano współczynnik przystosowania

PN-EN1993-

1-2 §4.2.3.3

κ1 = 0,7

dla belki nieosłoniętej, narażonej na działanie pożaru z trzech stron.

Zastosowano współczynnik przystosowania

κ2 = 1,0

z uwagi na schemat statyczny (belka swobodnie podparta).

Created on Tuesday, November 16, 2010

This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement

Przyklad: Projektowanie pozarowe belki nieoslonietej przy uzyciu nomogramu Dokument Ref:

SX041a-PL-EU

Strona

4

z

4

ARKUSZ OBLICZENIOWY

Tytuł

Przykład: Projektowanie poż arowe belki nieosłonię tej przy

uż yciu nomogramu

Dot. Eurokodu

Wykonał

Z. Sokol

Data

styczeń 2006

Sprawdził

F. Wald

Data

styczeń 2006

Nośność w warunkach pożaru może zostać sprawdzona przy użyciu nomogramu przedstawionego w opracowaniu SD004, który pokazano także na Rys.4.

-1

θ a,cr [°C]

A

(

m / V ,

Am / V )

[m ]

b

SD004

250

100

60

40

30

25

20

15

10

800

(zaczerpnięty

200

150

z PN-

700

EN1993-1-2)

600

500

400

300

200

100

t [min]

0

0

15

30

45

60

75

90

105

120

Rys. 4: Nomogram do uproszczonego wyznaczenia noś noś ci w warunkach poż aru

Wskaźnik wykorzystania nośności belki wynosi: PN-EN1993-

µ =η κ κ =

1-2

3

,

0 93 ⋅ ,

0 7 ⋅ ,

1 0 = ,

0 275

0

fi

1

2

§4.2.4(4)

Temperatura krytyczna jest określona zależnością: PN-EN1993-1-2



1



θ = 39 1,9 ln 

−1 + 482 =

a,cr





§4.2.4(2)

 9

,

0 674

3,833

µ



0



1



= 39 1

, 9 ⋅ ln 

−1 + 482 = 677 C

°

 9

,

0 674 ⋅ ,

0 275 ,3833



Wyznaczona za pomocą nomogramu przedstawionego na rys. 4 odporność ogniowa wynosi 17 min.

Przekracza ona wymagana odporność ogniowa wynoszącą R15.

Zatem, nośność elementu w warunkach pożaru jest zachowana, bez konieczności stosowania osłony belki.

Created on Tuesday, November 16, 2010

This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement

Przyklad: Projektowanie pozarowe belki nieoslonietej przy uzyciu nomogramu

Przykład: Projektowanie poż arowe belki nieosłonię tej przy uż yciu nomogramu

SX041a-PL-EU

Protokół jakości

TYTUŁ ZASOBU

Przykład: Projektowanie pożarowe belki nieosłoniętej przy użyciu nomogramu

Odniesienie

ORIGINAŁ DOKUMENTU

Imię i nazwisko

Instytucja

Data

Stworzony przez

Z. Sokol

CTU Prague

Zawartość techniczna sprawdzona

F. Wald

CTU Prague

przez:

Zawartość redakcyjna sprawdzona

przez:

Zawartość techniczna zaaprobowana przez:

1. Wielka Brytania

G W Owens

SCI

9/6/06

2. Francja

A Bureau

CTICM

9/6/06

3. Szwecja

B Uppfeldt

SBI

9/6/06

4. Niemcy

C Müller

RWTH

9/6/06

5. Hiszpania

J Chica

Labein

9/6/06

Zasób zatwierdzony przez

M Haller

PARE

9/6/06

Koordynatora Technicznego

Stworzony przez

G W Owens

SCI

12/9/06

D:\ACCESS_STEEL_PL\SX\SX041a-PL-EU.doc

Strona 5

Created on Tuesday, November 16, 2010

This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement

Przyklad: Projektowanie pozarowe belki nieoslonietej przy uzyciu nomogramu

Przykład: Projektowanie poż arowe belki nieosłonię tej przy uż yciu nomogramu

SX041a-PL-EU

Informacje ramowe

Tytuł*

Przykład: Projektowanie pożarowe belki nieosłoniętej przy użyciu nomogramu Seria

Opis*

Przykład pokazuje projektowanie kształtownika walcowanego na gorąco, stanowiącego część stropu budynku biurowego, w warunkach pożaru. Belka jest równomiernie obciążona, a płyta stropowa oparta na górnej półce zabezpiecza belkę przed zwichrzeniem. Belka ma osiągnąć odporność ogniową R15 bez stosowania okładzin zabezpieczających.

Oddziaływania termiczne w przykładzie określono stosując opracowanie SD002.

Poziom

Umiejętności

dostępu*

specjalistyczne

Identyfikator*

Nazwa pliku

P:\CMP\CMP554\Deliverables\Worked examples\SX041a-EN-EU.doc

Format

Microsoft Office Word; 6 stron; 293kb;

Kategoria*

Typ zasobu

Przykład obliczeniowy

Punkt widzenia

Temat*

Obszar stosowania

Projektowanie z uwagi na bezpieczeństwo pożarowe Daty

Data utworzenia

29/08/2006

Data ostatniej

modyfikacji

Data sprawdzenia

Ważny od

Ważny do

Język(i)*

Kontakt

Autor

Z. Sokol, CTU Prague

Sprawdził

F. Wald, CTU Prague

Zatwierdził

Redaktor

Ostatnia modyfikacja

Słowa

Nośność pożarowa elementów, Belki

kluczowe*

Zobacz też

Odniesienie do

EN 1991, EN 1993-1-1, EN 1993-1-2

Eurokodu

Przykład(y)

obliczeniowy

Komentarz

Dyskusja

Inne

Sprawozdanie Przydatność krajowa

EU

Instrukcje

szczególne

D:\ACCESS_STEEL_PL\SX\SX041a-PL-EU.doc

Strona 6

Created on Tuesday, November 16, 2010

This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement

Przyklad: Projektowanie pozarowe belki nieoslonietej przy uzyciu nomogramu

Przykład: Projektowanie poż arowe belki nieosłonię tej przy uż yciu nomogramu

SX041a-PL-EU

D:\ACCESS_STEEL_PL\SX\SX041a-PL-EU.doc

Strona 7

Created on Tuesday, November 16, 2010

This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement