bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az eurocode 3 szerint
DESCRIPTION
Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint. SSEDTA. NFATEC. Szerkezeti Eurocode -ok. Tervezés tűzhatásra : 1.2 fejezet mindegyikban. Eurocode: 0. Tervezés alapjai 1. Szerkezeteket érő hatások 2. Beton- vasbeton szerkezetek 3. Acélszerkezetek - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Bevezetés Bevezetés aa tűzteherre tűzteherre való való
tervezéstervezésrre e az Eurocode 3 szerintaz Eurocode 3 szerint
Bevezetés Bevezetés aa tűzteherre tűzteherre való való
tervezéstervezésrre e az Eurocode 3 szerintaz Eurocode 3 szerint
SSEDTA
NFATEC
![Page 2: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Eurocode:0. Tervezés alapjai1. Szerkezeteket érő hatások2. Beton- vasbeton szerkezetek3. Acélszerkezetek4. Együttdolgozó szerkezetek
SzerkezetiSzerkezeti Eurocode Eurocode-ok-okSzerkezetiSzerkezeti Eurocode Eurocode-ok-ok
5. Faszerkezetek6. Falazott szerkezetek7. Geotechnikai tervezés8. Földrengés9. Aluminium szerkezetek
Tervezés tűzhatásra: 1.2 fejezet mindegyikban
![Page 3: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Tűzhatásra való tervezés– követelmények tűz eseténTűzhatásra való tervezés– követelmények tűz esetén
Az építmény meghatározott ideig őrizze meg teherbíró képességét,
Az ott tartózkodó emberek az épületet eközben sértetlenül elhagyhassák,
A tűzoltók biztonsága mindeddig szavatolt legyen.
A tűz és füst keletkezése és tovaterjedése az építményben és a szomszédos építményekre korlátozott legyen.
![Page 4: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Minimális tűzállósági idő:Minimális tűzállósági idő:brit nemzeti szabványbrit nemzeti szabvány szerint szerintMinimális tűzállósági idő:Minimális tűzállósági idő:brit nemzeti szabványbrit nemzeti szabvány szerint szerint
Földfelszín alatt
> 10 m < 10 m < 5 m < 20 m < 30 m > 30 m
Iroda:
Nincssprinkler
90 60 30 60 90 TILOS
Van sprinkler 60 60 30 30 60 120
Üzlet,kereskedelem:Nincssprinkler
90 60 60 60 90 TILOS
Van sprinkler 60 60 30 60 60 120
Gk. parkoló:
Oldalról nyitott 15 15 15 60
Egyébként 90 60 30 60 90 120
Földfelszín felett
![Page 5: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/5.jpg)
5
A tűzháromszögA tűzháromszögA tűzháromszögA tűzháromszög
Éghető anyag + Oxigén = ÉgéstermékekÉghető anyag + Oxigén = Égéstermékek
CHCH4 4 + O+ O2 2 = CO= CO2 2 + 2H+ 2H2200
A reakció akkor indul be,
amikor az oxigén és az éghető anyag
keveréke már elég meleg
HőHő
OxigénOxigénÉghető anyagÉghető anyag
![Page 6: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/6.jpg)
6
A természetes tűz fázisai A természetes tűz fázisai és a szabványos tűzgörbeés a szabványos tűzgörbeA természetes tűz fázisai A természetes tűz fázisai és a szabványos tűzgörbeés a szabványos tűzgörbe
Hűlés ….
az ISO834 szerinti szabványos tűzgörbe
Izzás, parázslás
Belobbanáselőtti szakasz
Melegedés
Belobbanás utáni szakasz
1000-1200°C
természetes tűzgörbe
Time
Hőmérséklet
Belobbanás
![Page 7: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Az EC1 (ISO834) szerinti Az EC1 (ISO834) szerinti szabványos tűzgörbeszabványos tűzgörbeAz EC1 (ISO834) szerinti Az EC1 (ISO834) szerinti szabványos tűzgörbeszabványos tűzgörbe
300
100
200
0
400
500
600
700
800
900
1000
0 600 1200 1800 2400 3000 3600Idő (másodperc)
Gázhőmérséklet (°C)
576
675739781842
945
}percben{)18log(34520 tt
![Page 8: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/8.jpg)
8
200
400
600
800
1000
1200
0 1200 2400 3600Idő (másodperc)
Gázhőmérséklet (°C)
Jellegzetes EC1 szerinti paramé-teres tűzgörbe
Külső tűz
Szabványos tűz
Szénhidrogéntűz A tűzállósági idő a szabványos melegítési vizsgálatra vonatkozik – nem a tényleges élettartamra!
Az EC1 szerinti paramet-rikus tűzgörbék a tűzteher és a tűzszakasz jellemzőin alapulnak. Csak számítási modellel használhatók.
AZ EC1 különböző AZ EC1 különböző hőmérséklet–idő görbéihőmérséklet–idő görbéiAZ EC1 különböző AZ EC1 különböző hőmérséklet–idő görbéihőmérséklet–idő görbéi
![Page 9: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Szerkezeti elemek melegítési vizsgálataSzerkezeti elemek melegítési vizsgálataSzerkezeti elemek melegítési vizsgálataSzerkezeti elemek melegítési vizsgálata
Tűzre vonatkozó vizsgálatok Teher állandó, a hőmérséklet
a szabványos tűzgörbe szerint emelkedik
Gerenda esetén lehajlási követelmény
Oszlop esetén teherbírás-csökkenési követelmény
Problémák Támaszköz korlátozott; csak
kéttámaszú tartókra végezhető
A folytonosság nem modellez-hető. A gerenda „elszalad”
A szomszédos szerkezetek hőtágulása nem modellezhető
![Page 10: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Szabványos melegítési vizsgálatok a Szabványos melegítési vizsgálatok a tűzállóság meghatározásáratűzállóság meghatározásáraSzabványos melegítési vizsgálatok a Szabványos melegítési vizsgálatok a tűzállóság meghatározásáratűzállóság meghatározására
100
200
300
0 1200 2400 3600Idő (másodperc)
Lehajlás (mm)
![Page 11: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Szabványos melegítési vizsgálatok a Szabványos melegítési vizsgálatok a tűzállóság meghatározásáratűzállóság meghatározásáraSzabványos melegítési vizsgálatok a Szabványos melegítési vizsgálatok a tűzállóság meghatározásáratűzállóság meghatározására
100
200
300
0 1200 2400 3600Idő (másodperc)
Lehajlás (mm)
L2/400d
Ha a sebesség <
L2/9000d
Szabványos tűz
L/30
![Page 12: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Alakváltozás (%)0.5 1.0 1.5 2.0
Feszültség (N/mm2)
0
300
250
200
150
100
50
20°C
200°C300°C
400°C500°C
600°C
700°C
800°C
100-200 °C felett az acélanyag lágyulni kezd
700 °C-on már csak a rendes hőmérséklethez tartozó szilárdság 23%-a áll rendelkezésre
800 °C-ig a szilárdság 11%-ra, 900 °C-ig 6%-ra csökken.
Az olvadás kb. 1500°C-on következik be.
Acélok viselkedése magas hőmérsékletenAcélok viselkedése magas hőmérsékletenAcélok viselkedése magas hőmérsékletenAcélok viselkedése magas hőmérsékleten
![Page 13: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Feszültség- és alakvál-tozás-csökkentő tényezők a rugalmassági modulus-hoz és a folyáshatárhoz (2%-os egyezményes folyáshatár)
Alakváltozás (%)0.5 1.0 1.5 2.0
Feszültség (N/mm2)
0
300
250
200
150
100
50
20°C
200°C300°C
400°C500°C
600°C
700°C
800°C
600 °C-ra a rugalmassági modulus kb.70%-kal csökken
600 °C-ra a folyáshatár több mint 50%-kal csökken
Az acél feszültség–alakváltozás diagramja Az acél feszültség–alakváltozás diagramja magas hőmérsékletekremagas hőmérsékletekreAz acél feszültség–alakváltozás diagramja Az acél feszültség–alakváltozás diagramja magas hőmérsékletekremagas hőmérsékletekre
![Page 14: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Rft
Az acél szilárdságának és merevségének Az acél szilárdságának és merevségének leépüléseleépüléseAz acél szilárdságának és merevségének Az acél szilárdságának és merevségének leépüléseleépülése
0 300 600 900 1200
100
80
60
40
20
az eredeti értéke %-ában
Hőmérséklet (°C)
Rft
Egyezményes folyáshatár(2% alakváltozásnál)
SS
Rugalmasságimodulus
SS
• A szilárdság és a merevség csökkenése az S235, S275 és S355 anyagokra, ill. hengerelt acélbetétekre hasonló-an történik (SS)
• A hidegen húzott S500 minőségű acélbetétek jellemzői gyorsabban épülnek le (Rft)
![Page 15: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/15.jpg)
15
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.50.4
0.30.2
0.1
01 2 3 4
1000°C
800°C
20°C
200°C
400°C
600°C
Nyúlás (%)
Normalizált feszültség
A beton is fokozatosan elveszti szilárdságát 100°C-nál melegebben.
A lehűlés során nem nyeri vissza rugalmasságát !!!
A magas hőmérsékleten való viselkedés elsősorban a felhasznált adalékanyagoktól függ.
Beton feszültség-alakváltozás görbéi Beton feszültség-alakváltozás görbéi magas hőmérsékletenmagas hőmérsékletenBeton feszültség-alakváltozás görbéi Beton feszültség-alakváltozás görbéi magas hőmérsékletenmagas hőmérsékleten
![Page 16: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Az acél és a beton hőtágulásaAz acél és a beton hőtágulásaAz acél és a beton hőtágulásaAz acél és a beton hőtágulása
0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
100 200 300 400 500 600 700 800 900Hőmérséklet (°C)
Hőtágulási együttható
1 /°C (x 10-6)
Acél
• Az acél hőtágulása a kristályszerkezet átalaku-lásakor (700–800 °C-on) lelassul
Normál térfogat-súlyú beton
• Épületekben a beton álta-lában nem éri el a 700°C-ot
Könnyűbeton• Könnyűbeton esetén
állandó hőtágulási együtthatót tételezünk fel
![Page 17: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/17.jpg)
17
a=45W/m°K (EC3 szerinti egyszerű számítási
modell)
Hővezetési képesség (W/m°K)
10
20
30
40
50
60
0 200 400 600 800 1000 1200
Hőmérséklet (°C)
Acél
ca=600J/kg°K(EC3 szerinti
egyszerű számítási
modell)
Az acél további anyagjellemzőiAz acél további anyagjellemzőiAz acél további anyagjellemzőiAz acél további anyagjellemzői
Fajhő (J/kg°K)
5000
0 200 400 600 800 1000 1200
Hőmérséklet (°C)
4000
3000
2000
1000Acél
![Page 18: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Passzív védelem
Táblás/lemezes hőszigetelés Gipszkarton, ásványgyapot, vermikulit. Könnyen alkalmazható, esztétikailag elfogadható. Bonyolultabb kialakítás esetén nem jól alkalmazható
Fúvatással felvitt védőréteg Ásványgyapot vagy vermikulit cement kötőanyagban. Felvitele olcsó, de költséges takarítást igényel. Esztétikailag kedvezőtlen; általában csak álmennyezet mögé rejtve alkalmazzák.
Duzzadó festékek Rendes üzem közben dekoratív felület. Hő hatására kitágul és hőszigetelő réteget képez Ma már a szerelőüzemben felvihető.
Szerkezetek védelme tűzzel szembenSzerkezetek védelme tűzzel szembenSzerkezetek védelme tűzzel szembenSzerkezetek védelme tűzzel szemben
![Page 19: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Karcsúfödém gerendája
Alátámasztógerenda
„Polctartós” gerenda
Acélgerendák természetes tűzvédelmeAcélgerendák természetes tűzvédelmeAcélgerendák természetes tűzvédelmeAcélgerendák természetes tűzvédelme
![Page 20: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/20.jpg)
20
A tűzállóság megállapítása: stratégiákA tűzállóság megállapítása: stratégiákA tűzállóság megállapítása: stratégiákA tűzállóság megállapítása: stratégiák
Az EC szerint a tűzállóság Az EC szerint a tűzállóság három „viszonylatban” három „viszonylatban”
definiálható:definiálható:
Idő: tfi.d > tfi.requ
Teherbírás: Rfi.d.t > Efi.d.t
Hőmérséklet: cr.d > d
• Általában csak közvet-lenül hajtható végre, részletes számítási modellel
• Kézi számításra is alkalmas. A magas hőmérséklethez tartozó lecsökkent ellenállás meghatározását jelenti
• Leggyakrabban használt eljárás. Az adott teher-hez tartozó kritikus hő-mérséklet meghatározá-sát jelenti
![Page 21: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/21.jpg)
21
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépéseiA tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 22: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/22.jpg)
22
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 23: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/23.jpg)
23
A terhek csökkentő tényezője tűz eseténA terhek csökkentő tényezője tűz eseténA terhek csökkentő tényezője tűz eseténA terhek csökkentő tényezője tűz esetén
Az üzemi körülményekhez tartozó tervezési ellenálláshoz képest
d
t.d.fifi R
E
Egyik lehetőség:
Az üzemi körülményezhez tartozó tervezési teherhez képest (nagyobb biztonság és egyszerűbb eljárás)
De gyak-De gyak-rabban:rabban:
d
t.d.fifi E
E
1.k1.QkG
1.k1.1kGAfi QG
QG
![Page 24: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Az EC3 parciális biztonsági tényezőiAz EC3 parciális biztonsági tényezőiAz EC3 parciális biztonsági tényezőiAz EC3 parciális biztonsági tényezői
Tervezés tűzre
GA = 1,0 Állandó terhekre; rendkívüli tervezési állapot
1.1 = 0,5 Kombinációs tényező; esetleges terhekre, iroda
Tervezés üzemi hőmérsékletre
G = 1,35 Állandó terhekre;
Q.1 = 1,5 Kombinációs tényező; esetleges terhekre
![Page 25: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/25.jpg)
25
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépéseiA tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései
Szerkezeti elem km. osztálya
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 26: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/26.jpg)
26
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépéseiA tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései
Kihasználtság
Ellenállás 20°C-on, tűz szerintRfi.d.20
Szerkezeti elem km. osztálya
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 27: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/27.jpg)
27
A „kihasználtság”A „kihasználtság”A „kihasználtság”A „kihasználtság”
0.d.fi
d.fi0 R
E
…a szerkezeti elemre a tűzben működő teher
osztva az üzemi hőmérséklethez tartozó ellenállással (t=0), amelyet a tűzhöz tartozó biztonsági tényezőkkel számítunk
1M
fi.Mfi0
A kihasználtság egy-A kihasználtság egy-szerűsített képlete:szerűsített képlete:
akkor használható, ha nem várható kihajlás és kifordulás
biztonságos, ha az fi az
üzemi hőmérsékleten érvényes tervezési terhekhez tartozik
Acélra az ellenállás biztonsági tényezői: M1=1,0 M.fi=1,0
![Page 28: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/28.jpg)
28
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépéseiA tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései
Kritikus hőmérsékletcr.d
Kihasználtság
Ellenállás 20°C-on, tűz szerintRfi.d.20
Szerkezeti elem km. osztálya
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 29: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Acél szerkezeti elemek Acél szerkezeti elemek kkritikus hőmérsékleteritikus hőmérsékleteAcél szerkezeti elemek Acél szerkezeti elemek kkritikus hőmérsékleteritikus hőmérséklete
100
200
300
400
500
600
700
800
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Kihasználtság 0
Kritikus hőmérséklet (°C)• A szabványos
melegítési vizsgálat alapján, csak egyszerű szerkezeti elemekre
1., 2., 3. oszt. kereszt-
metszetek
48219674,0
1ln19,39
833,30
cr
• Az 1., 2., 3. osztályú keresztmetszetek kezelése egységes
4. o. keresztmetszetek• A 4. osztályú
keresztmetszetekre biztonságos közelítés (350 °C)
• Kritikus hőmérséklet = adott kihasználtságnál a tönkremenetel bekövetkezik
![Page 30: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/30.jpg)
30
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépéseiA tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései
Keresztmetszeti tényező
Am/V
Kritikus hőmérsékletcr.d
Kihasználtság
Ellenállás 20°C-on, tűz szerintRfi.d.20
Szerkezeti elem km. osztálya
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 31: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/31.jpg)
31
AAmm/V keresztmetszeti tényező: /V keresztmetszeti tényező:
védelem nélküli acél szerkezeti elemekvédelem nélküli acél szerkezeti elemekAAmm/V keresztmetszeti tényező: /V keresztmetszeti tényező:
védelem nélküli acél szerkezeti elemekvédelem nélküli acél szerkezeti elemek
kerület
km. terület
tűznek kitett kerület
km. terület
h
b
2(b+h)
km. terület
![Page 32: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/32.jpg)
32
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépéseiA tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései
Iteráció, amíg
d > cr.d
tfi.d
Keresztmetszeti tényező
Am/V
Kritikus hőmérsékletcr.d
Kihasználtság
Ellenállás 20°C-on, tűz szerintRfi.d.20
Szerkezeti elem km. osztálya
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 33: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/33.jpg)
33
A hőmérséklet növekedése a védelem A hőmérséklet növekedése a védelem nélküli acélbannélküli acélbanA hőmérséklet növekedése a védelem A hőmérséklet növekedése a védelem nélküli acélbannélküli acélban
thV
A
c
1d.net
m
aat.a
A hőmérséklet nővekménye t idő alatt:
A hnet.d hőáram 2 részből áll:
Sugárzás:
Konvekció:
Acél hő-mérséklete
Acél
Hőmérséklet a tűzben
![Page 34: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/34.jpg)
34
Iteráció, amíg
d > cr.d
tfi.d
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépéseiA tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: : a legegyszerűbb módszera legegyszerűbb módszer lépései lépései
tfi.d > tfi.requ
fennáll ??
Keresztmetszeti tényező
Am/V
Kritikus hőmérsékletcr.d
Kihasználtság
Ellenállás 20°C-on, tűz szerintRfi.d.20
Szerkezeti elem km.osztálya
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 35: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/35.jpg)
35
AAmm/V keresztmetszeti tényező: /V keresztmetszeti tényező:
védelemmel ellátott acélelemekvédelemmel ellátott acélelemekAAmm/V keresztmetszeti tényező: /V keresztmetszeti tényező:
védelemmel ellátott acélelemekvédelemmel ellátott acélelemek
Acél kerülete
acél km. területe
h
b
2(b+h)
km. terület
tábla belső kerülete
acél km. területe
![Page 36: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/36.jpg)
36
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: a : a legegyszerűbb módszer (védett acél)legegyszerűbb módszer (védett acél)A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: a : a legegyszerűbb módszer (védett acél)legegyszerűbb módszer (védett acél)
Iteráció, amíg
d > cr.d
tfi.d
Keresztmetszeti tényező
Am/V
Kritikus hőmérsékletcr.d
Kihasználtság
Ellenállás 20°C-on, tűz szerintRfi.d.20
Szerkezeti elem km. osztálya
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 37: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/37.jpg)
37
A hőmérséklet növekedése a A hőmérséklet növekedése a passzív passzív védelemvédelemmel ellátottmel ellátott acélban acélbanA hőmérséklet növekedése a A hőmérséklet növekedése a passzív passzív védelemvédelemmel ellátottmel ellátott acélban acélban
Acél hő-mérséklete
Acél
Védelem
Tűz hőmérséklete
dp
• Bizonyos mennyiségű hő elraktározódik a védőrétegben.
V
Ad
c
c pp
aa
pp
• Az acélban és a védőrétegben elraktározódott hő aránya:
t.g10/
t.at.gp
aa
ppt.a 1et
3/1
1
V
A
c
d/
• A hőmérséklet növekménye
t idő alatt:
![Page 38: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/38.jpg)
38
Iteráció, amíg
d > cr.d
tfi.d
A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: a : a legegyszerűbb módszer (védett acél)legegyszerűbb módszer (védett acél)A tűzállóság megállapításaA tűzállóság megállapítása: a : a legegyszerűbb módszer (védett acél)legegyszerűbb módszer (védett acél)
tfi.d > tfi.requ
fennáll ??
Keresztmetszeti tényező
Am/V
Kritikus hőmérsékletcr.d
Kihasználtság
Ellenállás 20°C-on, tűz szerintRfi.d.20
Szerkezeti elem osztálya
Hatás a tűz esetén: Efi.d.t
TŰZÁLLÓSÁG
Építési szabvány
tfi.requ
AZ ACÉL HŐMÉRSÉKLETE
![Page 39: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/39.jpg)
39
MintapéldaMintapéldaMintapéldaMintapélda
Anyagok:Acélminőség S275 Könnyűbeton (födém) C40Keretállások 6,0 m
Elsődleges gerenda (acél)G +Qk K.1
Felkötőrúd
Fiókgerenda (acél)
Oszlop (acél vagy együtt-dolgozó)
A B C
D E F
G
G +Qk K.1
G +Qk K.1
G +Qk K.1
G +Qk K.1
G +Qk K.1
G +Qk K.1
5m5m
H
3,5m
3,5m
3,5m
3,5m
Karakterisztikus terhek (kN/m2): Állandó Gk = 1,9Kiemelt esetleges Qk,1= 3,8
Gerendák tervezési terhei (kN/m):
G = [1,35] ésQ.1 = [1,50] értékekkel:
Állandó Gd= 15,39Esetleges Qd= 34,2
![Page 40: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/40.jpg)
40
IPE 100 3,5m
Tervezési teher: NSd= 247,95 kN
Tervezési ellenállás: Npl.Rd = Anetfy / M0
EC3 1.1. rész (5.4.3. szakasz) = 10,30 x 27,5 / [1,0]= 283,25 kN
247,95 kN
Alkalmazott: IPE 100
Húzott elem tervezése Húzott elem tervezése üzemi körülményekreüzemi körülményekreHúzott elem tervezése Húzott elem tervezése üzemi körülményekreüzemi körülményekre
> 247,95
... tehát megfelel
![Page 41: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/41.jpg)
41
Húzott elem kritikus hőmérsékleteHúzott elem kritikus hőmérsékleteHúzott elem kritikus hőmérsékleteHúzott elem kritikus hőmérséklete
114 kN
Tervezési ellenállás 20°C-on, tűzhöz tartozó bizt.tényezőkkel:
(4.2.3.1. szakasz) Nfi.20.Rd = ky.20 NRd (M.1 / M.fi)
(3.1. táblázat) Ellenállás-csökkentő tényező ky.20 = 1,0Nfi.20.Rd =1,0 x 283,25 x ( [1,0] / [1,0] )
= 283,25 kN
Kritikus hőmérséklet: Kihasználtság: 0 = Nfi.d / Nfi.20.Rd
(4.2.4. szakasz) = 114/283,25 = 0,40
(4.1. táblázat) Kritikus hőmérséklet: c = 619°C
Tervezési teher tűz esetén: Nfi.d = fi NSd
(2.4.3. szakasz) Kombinációs tényező: 1.1 = 0,5Gk.1 / Qk = 2,0
(2.1. ábra) Tehercsökkentő tényező: fi = 0,46Nfi.d = 0,46 x 247,95 = 114 kN
![Page 42: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/42.jpg)
42
Teljes hőáram/felület hnet.d az ISO834 szerinti szabványos túzre:
Legyen f = 0,8 és m = 0,625.
Táblázatkezelővel számolva:t = 5 sec
100
200
300
400
500
600
700
800
0 500 1000 1500
ISO834
Hőm. (°C)
Idő (másodperc)
Húzott elem tűzállósági idejeHúzott elem tűzállósági idejeHúzott elem tűzállósági idejeHúzott elem tűzállósági ideje
A védelem nélküli acélelem 9 perc 40 mp. alatt éri el kritikus hőmérsékletét.
Acélelem
Az acél hőmérsékletének növekménye t idő alatt :
(EC1 2.2. rész)(2.5.1.)a.t = 1 / (ca a ) Am/V hnet.d t
Keresztmetszeti tényező:Am/V = 388,1 m-1
Acél fajhője: ca = 600 J/kg°K
Acél sűrűsége: a = 7850 kg/m3
![Page 43: Bevezetés a tűzteherre való tervezés r e az Eurocode 3 szerint](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062801/56814351550346895dafcbe7/html5/thumbnails/43.jpg)
43
Húzott elem tűzvédelmeHúzott elem tűzvédelmeHúzott elem tűzvédelmeHúzott elem tűzvédelme
Előírt tűzállóság: 60 perc
Vegyük körbe 20 mm gipszkarton lemezzel:
Sűrűség p = 800 kg/m3
Fajhő: cp = 1700 J/kg°K
Hőv. képesség: p = 0,2 W/m°KKm. tényező: Ap/V = 300,97 m-1
Hőmérséklet-növekmény az acélban
t idő alatt szabványos tűzre:
= (cppdp/caa) Ap/V =1,738
a.t = p/(dpcaa) Ap/V [1/(1+/3)] (g.t-a.t)t - (e/10-1) g.t
60 perc után az acél hőmérséklete: a=613°C (< 619°C krit. hőmérséklet).
20 mm lemezzel
100200300400500600700800900
1000
0 1000 2000 3000 4000
ISO834
Csak acél
Temp (°C)
Idő (mp.)
… Tehát a 20 mm gipszkarton burkolat 60 perc tűzállóságot nyújt.