Obnašanje jeklenih in sovprežnih stropnih konstrukcij v požaru Teoretične osnove enostavne...
description
Transcript of Obnašanje jeklenih in sovprežnih stropnih konstrukcij v požaru Teoretične osnove enostavne...
Obnašanje jeklenih in sovprežnih stropnih konstrukcij v požaru
Teoretične osnove enostavne metode
Olivier VASSART - Bin ZHAO Dec. 2010
2Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Mehansko obnašanje sovprežnih stropov v primeru požara• Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
– Model stropne plošče– Oblike porušitev
• Enostavna metoda projektiranja sovprežnih stropov pri povišanih temperaturah– Nosilnost betonskih plošč določena z metodo plastičnih linij– Membransko delovanje pri povišanih temperaturah– Povišana nosilnost v kombinaciji s podpornimi jeklenimi
nosilci
Vsebina predstavitve
3Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
Obstoječe metode predpostavijo, da se konstrukcijski elementi v dejanskih konstrukcijah obnašajo podobno kot v
testih izoliranih elementov.
Projektno območje
Steber Nosilec
Zaščiteni nosilci
Strop
• Tradicionalna metoda projektiranja
Mehansko
obnašanje
sovprežnih
stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
Mehansko obnašanje sovprežnih stropov
4Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Obnašanje sovprežnih stropov v primeru močno armiranih betonskih plošč
Mehansko
obnašanje
sovprežnih
stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
Mehansko obnašanje sovprežnih stropov
5Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
Mehansko
obnašanje
sovprežnih
stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
Mehansko obnašanje sovprežnih stropov
6Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Model stropne plošče s 4 podprtimi robovi (plastične linije)
Plastične linije
Členkaste podpore na
vseh 4 robovih
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
7Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Model stropne plošče– Membransko delovanje poveča nosilnost v
plastičnih linijah
Plastične linije
Členkaste podpore na
vseh 4 robovih
Območje nateznih napetosti
Tlačne napetosti v plastičnih linijah
Natezne napetosti v plastičnih linijah
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
8Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Membranske sile vzdolž plastičnih linij (1)
k b K T0 C
T2
C
T2
b K T0
SS
Element 2
T1
Element 1
E
F
A
BC
D
L
ℓ
nL
Element 1
Element 2
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
9Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Membranske sile vzdolž plastičnih linij (2)
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
k, b parametra, ki določata velikost membranskih sil,
n faktor, izpeljan iz teorije plastičnih linij,
K razmerje med količino armature preko krajšega razpona in armature preko daljšega razpona,
T0 količina armature na enoto širine v daljšem razponu,
T1, T2, C, S rezultirajoče membranske sile vzdolž plastičnih linij.
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
10Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Prispevek membranskega delovanja (1)– Element 1
Rezultirajoče membranske sile v ravnini plošče
Pogled s strani na rezultirajoče membranske sile pri upogibu
plošče w
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
11Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
Rezultirajoče membranske sile v ravnini plošče
Pogled s strani na rezultirajoče membranske sile pri upogibu
plošče w
• Prispevek membranskega delovanja(2)
– Element 2
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
12Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
kjer je:μ koeficient med nosilnostjo armature v dveh
pravokotnih smereha razmerje med dolžino in širino plošče = L/ℓ
ei, i=1,2 =eim : upogibna nosilnost elementa i nad podporo
eib : upogibna nosilnost elementa i v plastičnih linijah
+
221
1a21
eeee
• Prispevek membranskega delovanja (3)
– Faktor povečanja za vsak element
– Skupno povečanje
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
13Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
Faktor povečanja nosilnosti zaradi membranskih sil pri danem pomiku (w1 )
w1
Nosilnost določena po teoriji plastičnih linij
Nosilnost določena na podlagi membranskega delovanja
Displacement (w)
• Prispevek membranskega delovanja (4)
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
No
siln
os
t
Pomik (w)
14Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Načini porušitve (natezna porušitev armature)
Razpoka po celi debelini plošče
Tlačna porušitev betona
Rob plošče se pomakne proti sredini plošče in s tem razbremeni armaturo v smeri krajšehga razpona
Plastične linije
Porušitev armature preko daljšega razpona plošče
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
15Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Načini porušitve (tlačna porušitev betona)
– Bolj verjetna v primeru močno armirane plošče
Plastične linije
Drobljenje betona zaradi tlačnih napetosti v ravnini plošče
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
16Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Načini porušitve (rezultati eksperimentov)
Natezna porušitev armature
Tlačna porušitev betona
Enostavna metoda projektiranja armiranobetonskih plošč pri 20 °C
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna
metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
17Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
• Model stropne plošče pri povišanih temperaturah (1)– Podoben modelu plošče pri sobni temperaturi– Izraz za račun upogiba zaradi spremembe
temperature po debelini plošče je enak:
h2.19
)TT(w
212
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
kjer je:
h efektivna debelina plošče
krajši razpon plošče
18Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Model stropne plošče pri povišanih temperaturah (2)
in:
Koeficient toplotnega raztezanja za beton
Za lahke betone, EN 1994-1-2, je vzeta vrednost
LWC = 0.8 × 10-5 °K-1
Za normalno težke betone, je vzeta konzervativna vrednost
NWC = 1.2 × 10-5 °K-1 < 1.8 × 10-5 °K-1 (EN 1994-1-2)
T2 temperatura spodnje površine plošče (površina izpostavljena požaru)
T1 temperatura zgornje površine plošče (neizpostavljena površina)
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
19Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
Kjer je:
Es modul elastičnosti jekla armature pri 20°C
fsy napetost na meji tečenja za armaturno jeklo pri 20°CL daljši razpon plošče
308
L3
E
f5.0w
2
s
sy
– Predpostavimo povprečno mehansko deformacijo, ki je enaka deformaciji pri polovični napetosti na meji tečenja pri sobni temperaturi
– Upogib plošče zaradi prečne obremenitve je opisan s parabolično obliko:
• Model stropne plošče pri povišanih temperaturah (3)
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
20Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
– Vendar je največji upogibek etažne plošče omejen z:
8
L3
E
f5.0
h2.19
)TT(w
2
s
sy2
12
30
Lw
• Model stropne plošče pri povišanih temperaturah (4)
– Največji upogibek etažne plošče:
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
21Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Primerjava upogibkov pri sobni temperaturi
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
TestSlab size
(m)
Effective
Depth
(mm)
Reinforcement
Diameter(mm)
Bar Spacing
(mm)
Steel yield strength(N/
mm2)
Max. test
deflection
(mm)
Allowable
deflection Eqn. (1)
(mm)
BRE 9.56x6.46
66.0 6.0 200 580 223 216
Sawczuk & Winnicki
1.6x1.1 26.0 3.0 30.0 263 127* 25
2.0x1.0 26.0 3.0 60.0 263 76* 31
Hayes & Taylor
0.914x0.914
15.9 9.5 -† 505 50.8* 19.4
0.914x1.372
15.9 9.5 -† 505 50.8* 29.1
0.914x1.829
15.9 9.5 -† 505 50.8* 38.8
Taylor, Maher & Hayes
1.829x1.829
43.6 4.8 76.2 376 81 33.5
1.829x1.829
37.3 4.8 63.5 376 98 33.5
1.829x1.829
69.0 4.8 122 376 84 33.5
Brothie & Holley
0.381x0.381
14.2 2.3 -† 414 11.6 7.32
0.381x0.381
31.0 3.4 -† 379 7.45 7.0
22Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Primerjava upogibkov požarni testi Cardington - EMP
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
TestL
(m)l
(m)Deflection due to thermal
curvature(mm)
Deflection due to mechanical strain
(mm)
Deflection limitEqn. (2)
(mm)
Maximum
deflection
recorded in test
(mm)
Deflection
Limit/test
deflection
BRE Corner Test
9.0 6.0 135 208 343 269 1.28
British Steel Restrained Beam
9.0 6.0 135 208 343 232 1.50
British Steel 2-D test
14.0
9.0 0* 324 324 293 1.11
BS Corner Test
10.223
7.875
231 237 468 428 1.09
BRE Large Compartment Test
21.0
9.0 303 486 789 557 1.42
BS Office Demo Test
14.6
10.0
373 338 711 641 1.11
23Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Primerjava upogibkov požarni testi Cardington – EMP (končna formula)
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
TestL
(m)l
(m)
Deflection due to
thermal curvature
(mm)
Deflection due
to mechanical strain(mm)
Deflection limitEqn. (3)
(mm)
Maximum
deflection
recorded in test
(mm)
Deflection
Limit/test
deflection
BRE Corner Test
9.0 6.0 112 200 312 269 1.16
British Steel Restrained Beam
9.0 6.0 112 200 312 232 1.34
British Steel 2-D test
14.0
9.0 0* 300 300 293 1.02
BS Corner Test
10.223
7.875
193 237 430 428 1.00
BRE Large Compartment Test
21.0
9.0 252 300 552 557 0.99
BS Office Demo Test
14.6
10.0
311 333 644 641 1.00
24Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Konservativnost modela stropne plošče pri povišanih temperaturah
– Ocenjene vrednosti vertikalnih pomikov zaradi toplotne ukrivljenosti so manjše od teoretičnih vrednosti
– Ukrivljenost zaradi toplote se računa glede na krajši razpon plošče
– Zanemari se vse dodatne vertikalne pomike, ki nastanejo zaradi omejenega toplotnega raztezanja
– Prispevek jeklene pločevine k nosilnosti zanemarimo
– Povečanje duktilnosti armaturne mreže pri povečani temperaturi zanemarimo
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
25Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Povečana nosilnosti stropne plošče z nezaščitenimi jekleni nosilci (1)
– Membransko delovanje nezaščitenih jeklenih nosilcev (v nategu) zanemarimo
– Upogibna nosilnost nezaščitenih nosilcev se določi ob naslednjih predpostavkah:
Na obeh koncih nosilcev so členkaste podpore
Segrevanje jeklenih prečnih prerezov se računa skladno z SIST EN1994-1-2 4.3.4.2
Toplotne in mehanske lastnosti jekla in betona so vzete iz SIST EN 1994-1-2
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
26Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
kjer je:
nub število nezaščitenih nosilcev
MRd,fi moment nosilnosti posameznega nezaščitenega sovprežnega nosilca
ub
2fi,Rd
ub
ub2
ub
fi,Rd n1
L
M8
B
n
L
M8
• Povečana nosilnosti stropne plošče z nezaščitenimi jekleni nosilci (2)
– Povečanje nosilnosti zaradi nezaščitenih nosilcev je:
Bub
Lub
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
27Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Razvoj temperature po nosilnih elementih
• Nosilnost posameznih elementov in skupna nosilnost v odvisnosti od temperature
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
28Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Račun temperature sovprežne plošče
– Na osnovi naprednih računskih modelov
2D metoda končnih diferenc
Termične lastnosti jekla in betona v skladu s SIST EN 1994-1-2
Za sovprežno ploščo je upoštevan vpliv senčenja (zastiranja)
b1
yLi
x
Element i
na vrhu
=1.0
Element i
h2
p
iz
strani
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
29Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Nosilnost zaščitenih obodnih nosilcev
– Nivo obremenitve ηfi,t
Dodatna obtežba na sekundarnih nosilcih
– Metoda kritične temperature
Sovprežni nosilci (EN 1994-1-2)
R30
Ostali razredi požarne nosilnosti
Jekleni nosilci (EN 1993-1-2)2,1ii,b,Rd
i,b,fi,Rd
ay
cr,ayt,fi M
M
f
f9.0
2,1ii,b,Rd
i,b,fi,Rd
ay
cr,ayt,fi M
M
f
f
2,1ii,b,Rd
i,b,fi,Rd
ay
cr,ayt,fi M
M
f
f
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
30Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Nosilnost zaščitenih obodnih nosilcev na osnovi globalnega plastičnega mehanizma
– Primarni in sekundarni nosilci so projektirani ločeno
– Za primarne in za sekundarne nosilce
Upoštevan je alternativni porušni mehanizem z eno plastično linijo in s plastifikacijo nosilcev
Zahtevana upogibna nosilnost MRd,fi,b je za vse obodne nosilce enaka, glede na dejanski prerez
Analizirana sta 2 primera
2 robna nosilca
najmanj 1 notranji nosilec
Uporabljen je princip virtualnega dela
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
31Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Nosilnost primarnih nosilcev (1)
o
o
o
o
MRd,fi,b,1
Os rotacije
l
L LProjektno območje
l
MRd,fi,b,1MRd,fi,b,1
Plastična linija
MRd,fi
MRd,fi
MRd,fi
MRd,fi
2 robna nosilca 1 notranji nosilec
o
o
o
o
MRd,fi,b,1
MRd,fi
Rob plošče
Rob plošče
Plastična linija
Os rotacije
Os rotacije
MRd,fi
MRd,fi,b,1
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
32Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Nosilnost primarnih nosilcev (2)
– 2 robna nosilca
– Vsaj en notranji nosilec
kjer:
p predstavlja večjo vrednost od obremenitve ali od nosilnosti etaže
16
LM8pLM eff0
2
1,b,fi,Rd
12
LM8pLM eff0
2
1,b,fi,Rd
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
33Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Nosilnost primarnih nosilcev (3)
in:
Leff je efektivna dolžina plastične linije
2 robna jeklena nosilca
samo 1 sovprežni nosilec
2 sovprežna nosilca
LLeff
8;
2
LminLLeff
8;
2
Lmin2LLeff
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
34Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Nosilnost zaščitenega sekundarnega nosilca (1)
o
o
o
o
MRd,fi,b,2
MRd,fi
MRd,fi
Os rotacijepreprečen vertikalni
pomik
Os rotacije
Plastična linija
MRd,fi,b,2
o
o
o
o
MRd,fi,b,2Projektno območje
MRd,fi
MRd,fi
MRd,fi,b,2
MRd,fi
MRd,fi
MRd,fi,b,2
l
L L
l
2 robna nosilca 1 notranji nosilec
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
35Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Nosilnost zaščitenega sekundarnega nosilca (2)
– 2 robna nosilca
– Vsaj en notranji nosilec
kjer:
p predstavlja večjo vrednost od obremenitve ali od nosilnosti etaže
16
MnM8pLM fi,Rdubeff0
2
2,b,fi,Rd
12
MnM8pLM fi,Rdubeff0
2
2,b,fi,Rd
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
36Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Nosilnost zaščitenega sekundarnega nosilca (3)
in:
eff je efektivna dolžina mejne plastične linije
2 robna nosilca
samo 1 sovprežni nosilec
2 sovprežna nosilca
4
L;
n1min
2
1n
ububeff
4
L;
n1min1n
ububeff
4
L;
n1minn
ububeff
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
37Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Območje uporabe metode – povzetek
• Nepomični okviri (zavetrovani)
• Standardni ali naravni požar
• Strožji pogoji pri 60 min. odpornosti za standardni požar in pri 30 min. odpornosti za naravni požar
• Stropna konstrukcija:
• sovprežna stropna plošča na profilirani pločevini z eno armaturno mrežo
• Monolitna betonska plošča
• Montažne plošče niso dovoljene
• Nosilci z odprtinami niso dovoljeni (ojačeni v okolici odprtin ?)
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
38Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Območje uporabe metode – projektno območje
• Pravokotne oblike
• Stebri obvezno v vogalih (60 min.), znotraj projektnega območje pa ne
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
Stairs Core
A(3)
A(2)
A(1)
Stairs
B
Key to figure
A: These zones may be designed using FRACOF A(1) Any period of fire resistanceA(2) & A(3) only 30 minutes fire resistance
B: Outside the scope of FRACOF
39Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Območje uporabe metode – projektno območje
• Robni nosilci vedno požarno zaščiteni
• Robni nosilci podpirajo vogalne stebre v dveh pravokotnih smereh
• Vmesni nosilci:
• samo v eni smeri
• nezaščiteni
• sovprežni
• Predpostavka: stropna plošča ni v lastni ravnini podprta vzdolž nobenega od robov. Na varni strani – omogoča uporabo tudi pri projektnih območjih na robu stavb
Enostavna metoda projektiranja pri povišanih temperaturah
Mehansko
obnašanje
sovprežnih stropov
Enostavna metoda
projektiranja AB
plošč pri 20 °C
Enostavna
metoda
projektiranja pri
povišanih
temperaturah
SIDE A
SIDE C
SID
E D
SID
E B
L
1L
2
Unprotectedinternalbeam s
Protectedperim eterbeam s
40Dec. 2010 Ozadje enostavne metode projektiranja
• Johansen, K.W. Yield-line formulae for slabs. Cement and Concrete Association. London: Taylor & Francis, 1972.
• Bailey, C.G. Membrane action of slab/beam composite floor systems in fire. Engineering Structures, October 2004, Vol. 26, Issue 12, pp. 1691-1703.
• EN 1994-1-2 : Eurocode 4 : Design of composite steel and concrete structures – Part 1-2 : General rules – Structural fire design, CEN.
• Fire Resistance Assessment of partially protected COmposite Floors (FRACOF): Engineering background. Technical Report, CTICM, SCI, 2009.
Viri