Návrh ocelového nosníku za požáru - České vysoké učení technické

Návrh ocelového nosníku na účinky požáru
Vývojový diagram popisuje návrh ocelového nosníku v požárním úseku, kde je teplota při
požáru popisována nominálními nebo parametrickými teplotními křivkami. Diagram lze použít
pro chráněné i nechráněné nosníky.
Start
Návrhová hodnota
zatížení
při běžné teplotě
EN 1990-1:2002
EN 1991-x-y:2005
EN 1993-1-1:2005
Návrh a posouzení nosníku
při běžné teplotě
Návrhová hodnota zatížení
při požáru
Kombinace zatížení
EN 1990-1:2002 čl.6.4.3.
EN 1990-1-2:2002 Tab.A.1.1
Pravidla
EN 1991-1-2:2003 kap. 4
EN 1991-1-2:2003; čl. 3.2.1
EN 1991-1-2:2003; Příloha A
Ohybový moment Mfi,Sd
působící při požáru
Hustota požárního
zatížení qf,d
Vlastnosti
požárního úseku
Teplota plynů
v požárním úseku
Vlastnosti protipožární
ochrany,
rozměry průřezu
Teplota průřezu
g
a
Ano
Posouzení z hlediska
únosnosti
Nosník zajištěný
proti klopení
Ne,
tedy z hlediska teploty
Okrajové
podmínky klopení
Ne
Stupeň využití průřezu
0
Ano
Kritická teplota
Momentová únosnost
průřezu Mfi, ,Rd
pro teplotu a
a,cr
nosník
nebo
Návrh/úprava
protipožární
ochrany
Posouzení teploty
průřezu
a,cr≥ a
Posouzení
momentové únosnosti průřezu
Mfi,Rd ≥ Mfi,Sd
Smykovou únosnost není třeba
posuzovat, pokud posouzení na
smyk vyhovělo při běžné teplotě.
V případě potřeby se posouzení
provede podle
EN 1993-1-2:2005; čl.4.2.3.3(16)
EN 1993-1-2:2005; čl.4.2.3.3(20)
Návrh nového
průřezu
Nevyhovuje
Nevyhovuje
Vyhovuje
Vyhovuje
Konec
1
Teplota průřezu
Start
Ne
Průřez sloupu
chráněný proti
účinkům požáru
Součinitel nechráněného
průřezu
Am /V
EN 1993-1-2:2005; Tab.4.2
EN 1993-1-2:2005;
čl. 4.2.5.1(2)
Ano
Součinitel chráněného
průřezu
Ap /V
EN 1993-1-2:2005; Tab.4.3
Součinitel stínění ksh
Ano
Nominální teplotní
křivka
Ne
Přesnost řešení je
ovlivněna grafickou
kvalitou
nomogramu
Zjednodušené řešení
s použitím tabulek /
nomogramu
Ne
Ano
Teplota průřezu
a
Určení teploty průřezu a
v čase treq přírůstkovou metodou,
v čase treq
pro nominální křivky v čase treq
pro parametrickou křivku maximální
teplota během času treq
Nomogram
pro nechráněné prvky
EN 1991-1-2:2003;
čl. 3.1
EN 1993-1-2:2005;
čl. 4.2.5.1(1)
EN 1993-1-2:2005;
čl. 4.2.5.2
Konec
nosník
2
Moment únosnosti
Průřezový modul W je nahrazen
efektivním průřezovým modulem Weff
Start
EN 1993-1-2:2005; čl. 4.2.2
EN 1993-1-1:2005; čl. 5.6 a Tab. 5.2
Klasifikace průřezu
při požáru
Průřez
třídy 1, 2 a 3
Jednoduchý návrhový model
využívající efektivní průřezové
charakteristiky je zpravidla velmi
konzervativní.
Pro posouzení průřezů 4. třídy
mohou být použity zopřesněné
modely zahrnující stabilitní jevy.
Ne
Ano
EN 1993-1-2:2005; Příloha E.2
Efektivní průřezové
charakteristiky
EN 1993-1-2:2005; Tab.3.1
Redukční součinitel
pro účinnou mez kluzu ky,
a pro modul pružnosti kE,
odpovídající teplotě sloupu
Redukční součinitel
of pro mez úměrnosti kp,02,
a pro modul pružnosti kE,
odpovídající teplotě sloupu
a
Nosník zajištěn
proti klopení
EN 1993-1-2:2005; čl. 4.2.3.3(7)
EN 1993-1-2:2005; čl. 4.2.3.3(8)
Ne
EN 1993-1-2:2005; Tab.E.1
a
Vzdálenost bodů, kde je nosník
zajištěn proti klopeni, a okrajové
podmínky jsou při požáru stejné
jako při běžné teplotě
Ano
Poměrná štíhlost nosníku
pro klopení
EN 1993-1-2:2005; cl. 4.2.3.3(4)
λ LT,θ,com
Součinitele nerovnoměrného
rozdělení teploty
1
2
Vzpěrnostní součinitel
pro klopení
EN 1993-1-2:2005; čl. 4.2.3.3
EN 1993-1-2:2005; čl. 4.2.3.4
LT,fi
Návrhový moment únosnosti
s vlivem klopení
Mb,fi,t,Rd
Návrhový moment únosnosti
Mfi,t,Rd
Pro průřezy 1. a 2. třídy se použije
plastický průřezový modul Wpl
pro průřezy 3. třídy se použije pružný
průřezový modul Wel
nosník
EN 1993-1-2:2005; čl. 4.2.3.3(4)
Konec
EN 1993-1-2:2005; čl. 4.2.3.4(4)
Pro průřezy 1. a 2. třídy se použije
plastický průřezový modul Wpl
pro průřezy 3. třídy se použije pružný
průřezový modul Wel
3
QUALITY RECORD
Název
Návrh ocelového nosníku za požáru (vývojový diagram)
Popis
Postup návrhu nosníku je schematicky znázorněn na vývojovém diagramu.
Kategorie
Ocelové konstrukce
Název souboru
3-2 _Navrh_nosniku.pdf
Datum vytvoření
20. 11. 2006
Autor
Ing. Zdeněk Sokol, Ph.D.
Katedra ocelových a dřevěných konstrukcí, Fakulta stavební, ČVUT v Praze
Klíčová slova
Nosník; Chráněný průřez; Nechráněný průřez; Klopení; Ohybová únosnost;
Součinitel průřezu; Stínění; Redukční součinitel meze kluzu; Redukční součinitel
modulu pružnosti; Kritická teplota.
Eurokódy
EN 1991-1-2: Zatížení konstrukcí, Obecná zatížení, Zatížení konstrukcí
vystavených účinkům požáru, ČSNI, Praha 2004.
EN 1993-1-2: Navrhování ocelových konstrukcí, Obecná pravidla, Navrhování
konstrukcí na účinky požáru, ČSNI, Praha 2006.
Literatura
Wald F. a kol.: Výpočet požární odolnosti stavebních konstrukcí, České vysoké
učení technické v Praze, Praha 2005, 336 s., ISBN 80-0103157-8.