Odporność ogniowa słupów stalowych i żelbetowych nagrzewanych z mniej niż czterech stron

Apply

Odporność ogniowa słupów stalowych i żelbetowych nagrzewanych z mniej niż czterech stron

Journal Title: Safety & Fire Technology - Year 2016, Vol 43, Issue 43

Abstract

Wprowadzenie: W artykule przedstawiono problemy związane z odpornością ogniową słupów stalowych i żelbetowych nagrzewanych z mniej niż czterech stron, z uwzględnieniem elementów wbudowanych w ściany oddzielenia przeciwpożarowego. Jednostronne nagrzewanie słupa sprawia, że na jego przeciwległych stronach występują różne temperatury. Prowadzi to do powstawania przemieszczeń poziomych, które wywołują dodatkowe siły wewnętrzne w samym słupie, jego zamocowaniu oraz w przylegającej konstrukcji. Metody: W odniesieniu do słupów stalowych wskazano, że w normie PN-EN 1993-1-2 brakuje metod uproszczonych pozwalających na obliczenie nośności słupów stalowych poddanych oddziaływaniu wysokiej temperatury tylko z jednej strony. Opisano najważniejsze wnioski z prac badawczych przeprowadzanych w tym obszarze w ostatnich latach i wskazano możliwą do zastosowania metodę obliczania nośności tego typu elementów, uwzględniającą nierównomierny przebieg temperatury w elemencie. Tego typu nagrzewanie i związana z nim nierównomierna temperatura w obrębie przekroju sprawiają, że stal, w zależności od jej położenia w przekroju, wykazuje różne wartości parametrów takich jak granica plastyczności i moduł sprężystości. Uwzględnienie w obliczeniach rzeczywistej temperatury stalowego słupa pozwala na oszacowanie jego przemieszczeń, wywołanych wpływem nierównomiernej temperatury, od których zależą wielkości sił wewnętrznych i jego nośność. W odniesieniu do słupów żelbetowych opisano podstawowy podział metod obliczania nośności zawartych w PN-EN 1992-1-2, ze szczególnym zwróceniem uwagi na ich ograniczony zakres stosowania z uwagi na: typ konstrukcji, długość elementu, smukłość oraz wielkość mimośrodu obciążenia. Dokonano przeglądu metod pod kątem stosowania ich przy narażeniu na działanie ognia z mniej niż czterech stron. Przybliżono metodę zawartą w niemieckim załączniku krajowym do DIN-EN 1992-1-2, która pozwala na obliczenie nośności słupów wspornikowych poddanych działaniu ognia z jednej, trzech lub czterech stron. Przywołano pozycje literaturowe podające uproszczone metody obliczeń wraz z wnioskami. Dyskusja i Podsumowanie: Spośród potencjalnych rozwiązań omawianego problemu można wyróżnić: umieszczenie słupów poza ścianą oddzielenia pożarowego, zaprojektowanie połączenia pozwalającego na zawalenie się konstrukcji dachu do wnętrza hali, bez wywoływania nadmiernych sił poziomych oddziałujących na głowicę słupa lub wykorzystanie usztywnienia przylegającej konstrukcji do przeniesienia sił poziomych. Z uwagi na poziom skomplikowania bardziej zaawansowanych metod obliczania nośności, wskazane jest opracowanie metod uwzględniających nierównomierne nagrzewanie w sposób uproszczony, na bazie faktycznych przypadków pożarów budynków.

Authors and Affiliations

Wojciech Szymkuć, Adam Glema, Michał Malendowski

Keywords

EP ID EP534518
DOI 10.12845/bitp.43.3.2016.9
Views 49
Downloads 0