87651 NEUFERTT4 ochrona p poż

	Profile IPE wg DIN 1025. ark. 5				Profile IPEo				Profile IPEv
Wysokość	Działanie płomieni		Działanie płomieni		Działanie płomieni		Działanie płomieni		Działanie płomieni		Działanie płomieni
znamiono-	z 3 stron, otulina		z 4 stron, otulina		z 3 stron, otulina		z 4 stron, otulina		z 3 stron, otulina		z 4 stron, otulina
wa	profilo-	skrzynko-	profilo-	skrzynko-	profilo-	skrzynko-	profilo-	skrzynko-	profilo-	skrzynko-	profilo-	skrzynko-
	wana	wa	wana	wa	wana	wa	wana	wa	wana	wa	wana	wa
80	385	270	429	330
100	351	248	388	301
120*)	317^1)	230	360	279
140*)	291	215	336	260
160*)	269	200	310	241
180*)	254	189	292	227	226	168	260	202
200*)	234	175	269	210	212	158	243	190
220	221	165	254	198	199	149	229	179
240*)	205	153	236	184	185	139	213	167
270*)	197	147	227	176	170	127	195	152
300*)	188	139	215	167	162	121	186	145
330*)	175	131	200	157	153	114	175	137
360*)	163	122	186	146	142	107	163	127
400*)	152	116	173	137	135	103	153	122	122	93	139	110
450*)	143	110	162	130	120	94	138	110	110	84	124	99
500*)	133	103	150	121	114	89	128	103	96	75	109	88
550	124	98	140	113	107	85	121	99	84	67	95	77
600*)	115	91	129	105	93	73	104	85	79	63	88	72

’) Profile szczególnie zalecane do stosowania (lista profili DStV),

¹¹ Dla tego profilu i mniejszych stosunek U/A oblicza się na podstawie wzoru.

Współczynnik U/A (1/m) do obliczeń ochrony przeciwpożarowej

©

Minimalna grubość otuliny d (mm)
U/A (1/m)	F30-A	F 60-A	F 90-A	F 120-A	F 180-A
<90	20*	20*	30	40	55
90-119	20*	25	35	45	65
120-179	20*	25	40	50	75
180-300	20*	35	50	55	95

* Grubość minimalna konieczna ze względu na stateczność.

©Minimalna grubość otuliny stalowych dźwigarów wykonanej z płyt przeciwpożarowych S z włókien mineralnych „GP”

2. Działanie płomieni z czterech stron na otulinę skrzynkową.

U _{= 10}2h + 2^

A    A

gdzie h i b - wysokość i szerokość przekroju, np. dwuteownika, wyrażona w cm.

3. Działanie płomieni z trzech stron na otulinę profilowaną. Typowym przykładem jest dźwigar stalowy podpierający płytę żelbetową. Obowiązuje ogólny wzór:

Czynnik chłodzący krąży w zamkniętym obiegu utworzonym przez połączenie górnych zakończeń podpór z rurami rozprowadzającymi, a dolnych z rurami zbierającymi; częścią układu jest też rura opadowa i wysoko umieszczony zbiornik wyrównawczy. Ukształtowanie rzutu budynku jak również wymaganie władz budowlanych, aby w przypadku zniszczenia jednej z podpór wskutek eksplozji ustrój nośny zachował stateczność, pociągnęły za sobą konieczność zaprojektowania układu dwudzielnego -+ 0. Na wypadek takiego skrajnie niekorzystnego katastrofalnego obciążenia, czyli awarii co drugiej podpory, przy obliczaniu podpór przyjęto za podstawę obciążenie równe 90% granicy plastyczności.

W czterech umieszczonych wysoko zbiornikach znajduje się zapas wody 4 x 3 m³ = 12 m³ wystarczający do powstrzymania normalnego pożaru przez 90min. przy objęciu ogniem dwóch pięter i uwzględnieniu rezerwy bezpieczeństwa wynoszącej prawie 1/3 zapotrzebowania obliczonego przez biegłych. W celu zapobieżenia zamarznięciu wody chłodzącej - wobec wysunięcia podpór przed lico elewacji - dodaje się do niej roztwór ok. 33% węglanu potasowego. Niezbędną mrozoodporność ustalono na poziomie -25°C; najniższa temperatura mierzona w Karlsruhe wynosi -23°C.

W nowym dziewięciopiętrowym budynku krajowego zakładu ochrony środowiska w Karlsruhe woda chłodząca przepływa przez (12+12) x 2 = 48 stalowych podpór, przy czym kolejne z tych 12 + 12 podpór na zmianę są podłączone do oddzielnych obiegów wody; oddzielono od siebie dwa obiegi elewacji przedniej i tylnej. W celu uniknięcia korozji wewnątrz podpór, przewodów wodociągowych i zbiorników - dodaje się do płynu chłodzącego azotynu sodowego.

Temperatura części stalowych osiągała już bardzo wysokie wartości. Po nagrzaniu do 30°C zewnętrzne podpory wysokościowca o długości ok. 33 m wydłużyłyby się o 12 mm, co doprowadziłoby do zmiany położenia punktów oparcia wieloprzęsłowych stropów nośnych, co należy uwzględnić. Ponieważ nie tylko pożar, ale i nasłonecznienie powodują powstawanie różnic gęstości płynu chłodzącego, to również w tym wypadku zaczyna się naturalne krążenie płynu chłodzącego podpory nasłonecznione. Na funkcjonowanie tego systemu korzystnie wpływa fakt, że każdy z czterech układów chłodzenia obejmuje podpory zarówno po stronie południowej, jak i północnej budynku, dzięki czemu może następować wyrównanie temperatur. Z tego względu do obliczeń stropów za podstawę przyjęto wahania temperatur podpór tylko od -15°C do + 50°C. Gdyby nie chłodzenie, trzeba by było do obliczeń stateczności przyjąć temperaturę w zakresie od ok. - 25°C do + 80°C.

PROFILAKTYKA PRZECIWPOŻAROWA - Qp

STALOWE KONSTRUKCJE SZKIELETOWE CHŁODZONE WODĄ

Odporność ogniowa stalowych elementów konstrukcji

Odporność ogniowa stalowych elementów konstrukcji przy danym obciążeniu ogniowym (np. wg DIN 4102, cz. 2) jest zależna od nagrzania i odpowiedniej „temperatury krytycznej” elementu konstrukcji. Temperatura elementu stalowego wzrasta tym szybciej, im większa jest jego powierzchnia narażona na działanie ognia w stosunku do pola przekroju. Dlatego elementy stalowe o dużym polu przekroju przy takiej samej grubości otuliny wykonanej z tego samego materiału i przy takiej samej powierzchni poddanej działaniu płomieni wolniej się nagrzewają i mają odpowiednio większą odporność ogniową niż elementy o przekroju mniej „masywnym”. Toteż ważnym czynnikiem wpływającym na nagrzewanie jest współczynnik masywności przekroju U/A, czyli stosunek obwodu poddanego działaniu płomieni do pola przekroju znamionowego. O nagrzewaniu decydują również parametry otuliny, jak również jej przyczepność do stali. Przebieg nagrzewania można określić obliczeniowo albo metodą prób ogniowych wg DIN 4102, cz. 2.

Stalowe elementy konstrukcji mogą ulec awarii, jeśli w decydujących o wytrzymałości częściach przekroju zostanie osiągnięta „krytyczna temperatura stali”. Dla St 37 i St 52 można w uproszczeniu przyjąć przy każdorazowo wykorzystanym naprężeniu 160 N/mm² krytyczną temperaturę stali 500°C. Odporność ogniowa to czas niezbędny na doprowadzenie temperatury elementu stalowego do wartości krytycznej. Dla różnych rodzajów otulin zbadano zależność między współczynnikiem masywności przekroju, grubością otuliny a odpornością ogniową podpór lub dźwigarów stalowych.

Obliczanie współczynnika masywności przekroju Współczynnik masywności przekroju U/A wyraża się zgodnie z DIN 4102, cz. 4 (wydanie 1980) w 1/m. Należy go obliczać w następujący sposób:

1. Działanie płomieni z czterech stron na otulinę profilowaną. Obowiązuje ogólny wzór:

gdzie

U - zewnętrzna powierzchnia otuliny w m²/m, A - przekrój znamionowy w cm²

JJ _ _in U-b/10 A " ^IU A

W wypadku dźwigarów półka znajdująca się po stronie ognia nagrzewa się najbardziej. Dlatego należy dla niej obliczyć zmodyfikowany współczynnik U/A, który np. dla dwuteowników w uproszczeniu określa się z wzoru

U _ 100 A mod    t

gdzie t - grubość półki w cm. Jeśli jedna z tych dwóch wartości - U/A albo (U/A) mod - jest mniej korzystna (większa), to awaryjność na ogoł zależy od większej wartości.

4. Działanie płomieni z trzech stron na otulinę skrzynkową. Także    tu    typowym

przykładem jest dźwigar stalowy podpierający płytę żelbetową.

U ₁₀-2h_t2b_

A    A

544