Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре / Европейские нормативные документы (Еврокоды) / DSTU-N B EN 1994-1-2 (Eurokod 4)

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

(2) При статичних навантаженнях густина бетону ρс вважається незалежною від його температури. Для розрахунку температурної реакції залежність ρс від температури може визначатися згідно з 3.3.2(3) EN 1992-1-2.

Примітка. Зміна ρc залежно від температури може визначатися:

ρс.θ = 2354-23,47(θс /100),

(3) Для неармованого звичайного бетону (ЗБ) можна приймати таке значення:

ρс,ЗБ = 2300, кг/м3

(4)Р Значення густини неармованого легкого бетону (ЛБ), що визначене в цій настанові для розрахунку вогнестійкості, має перебувати в таких межах:

ρс,ЛБ = 1600...2000, кг/м3.

(2) For static loads, the density of concreteρс may be considered to be independent of the concrete temperature. For calculation of the thermal response, the variation of ρс in function of the temperature may be considered according to 3.3.2(3) of EN1992-1-2.

NOTE: The variation of ρc in function of the temperature may be approximated by

(3.11)

(3) For unreinforced normal weight concrete (NC) the following value may be taken:

(4)P The density of unreinforced lightweight concrete (LC), considered in this Part 1-2 of EN 1994 for structural fire design, shall be

Розділ 4 Методики розрахунку

4.1 Вступ

(1)Р Оцінка роботи конструкції під час пожежі має базуватися на вимогах розділу 5 “Конструювання” та одній із таких рекомендованих методик проектування:

-типові проектні рішення, так звані табличні дані, для конкретних типів конструкцій;

-спрощені розрахункові моделі для конкретних типів конструкцій;

-уточнені розрахункові моделі для відтворення роботи цілої конструктивної системи (будівлі) (див. 2.4.4), частин конструктивної системи (див. 2.4.3) або окремої конструкції (див. 2.4.2).

Примітка. Рішення щодо використання уточнених розрахункових моделей для кожної країни можна знайти у Національному Додатку.

(2)Р Застосування табличних даних та спрощених розрахункових моделей обмежується окремими конструкціями, що розглядаються як такі, що безпосередньо зазнають вогневого впливу по всій довжині. Тепловий вплив прийнятий відповідно до стандартного температурного режиму, а розповсюдження температури прийнято по всій довжині конструкції. Екстраполяція за межами експериментальних даних не дозволяється.

(3) Табличні дані та спрощені розрахункові моделі мають надавати традиційні результати, порівняно з відповідними випробуваннями або уточненими розрахунковими моделями.

(4)Р Застосування уточнених розрахункових моделей стосується реакції конструкцій, підсистем або цілих конструктивних систем (будівель) на дію вогню та дає змогу, якщо потрібно, оцінити взаємодію частин конструктивної системи, які безпосередньо зазнають або не зазнають вогневого впливу.

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

Section 4 Design procedures

4.1 Introduction

(1)P The assessment of structural behaviour in a fire design situation shall be based on the requirements of section 5, Constructional details, and on one of the following permitted design procedures:

-recognized design solutions called tabulated data for specific types of structural members;

-simple calculation models for specific types of structural members;

-advanced calculation models for simulating the behaviour of the global structure (see 2.4.4), of parts of the structure (see 2.4.3) or only of a structural member (see 2.4.2).

NOTE: The decision on the use of advanced calculation models in any Country may be found in the National Annex.

(2)P Application of tabulated data and simple calculation models is confined to individual structural members, considered as directly exposed to fire over their full length. Thermal action is taken in accordance with standard fire exposure, and the same temperature distribution is assumed to exist along the length of the structural members. Extrapolation outside the range of experimental evidence is not allowed.

(3) Tabulated data and simple calculation models should give conservative results compared to relevant tests or advanced calculation models.

(4)P Application of advanced calculation models deals with the response to fire of structural members, subassemblies or complete structures and allows – where appropriate – the assessment of the interaction between parts of the structure which are directly exposed to fire and those which are not exposed.

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

(5)Р В уточнених розрахункових моделях інженерні принципи мають застосовуватися практичним способом до конкретних задач.

(6)Р Якщо табличні дані або спрощені розрахункові моделі не можуть бути застосовані, необхідно користуватися будь-яким методом, що базується на уточненій розрахунковій моделі або на результатах випробувань.

(7)Р Рівні навантаження визначаються співвідношенням відповідного розрахункового навантажувального ефекту впливів та розрахункового опору:

де Efi,d,t – розрахунковий навантажувальний ефект під час пожежі в момент часу t.

(8)Р Для загального аналізу конструктивних систем (будівель) механічні впливи треба поєднувати, використовуючи аварійне сполучення, дане в 4.3 EN 1991-1-2.

(9)Р Для будь-якого типу розрахунку конструкцій, відповідно до 2.4.2, 2.4.3 та 2.4.4, втрата несучої здатності "R" настає,

якщо розрахунковий опір Rfi,d,t під час пожежі зменшився до рівня

розрахункового навантажувального ефекту під час пожежі Efi,d,t.

(10) Для розрахункової моделі “Табличні дані” розділу 4.2 Rfi,d,t можна обчислити

як RFI ,D ,T = η FI ,T RD .

(5)P In advanced calculation models, engineering principles shall be applied in a realistic manner to specific applications.

(6)P Where no tabulated data or simple calculation models are applicable, it is necessary to use either a method based on an advanced calculation model or a method based on test results.

(7)P Load levels are defined by the ratio between the relevant design effect of actions and the design resistance:

(4.1)

load level referring to EN 1994-1-1,

where:

Ed is the design effect of actions for normal temperature design and

Rd is the design resistance for normal temperature design;

load level for fire design, where:

Efi,d,t is the design effect of actions in the fire situation, at time t.

(8)P For a global structural analysis (entire structures) the mechanical actions shall be combined using the accidental combination given in 4.3 of EN 1991-1-2.

(9)P For any type of structural analysis according to 2.4.2, 2.4.3 and 2.4.4, load bearing failure "R" is reached, when the

design resistance in the fire situation Rfi,d,t has decreased to the level of the design

effect of actions in the fire situation Efi,d,t.

(10) For the design model "Tabulated data" of 4.2, Rfi,d,t may be calculated by

RFI ,D ,T = η FI ,T RD .

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

4.2 Табличні Дані

4.2.1Сфера застосування

(1)Ці правила стосуються розрахунку конструкцій згідно з 2.4.2. Вони є дійсними лише для стандартного температурного режиму.

(2)Дані, що наведені нижче, залежать від

рівня навантаження ηfi,t згідно з 4.1.7, 4.1.9 та 4.1.10.

(3)Розрахунковий навантажувальний ефект під час пожежі, що вважається незалежним від часу, може прийматись як Efi,d, відповідно до 2.4.2.2.

(4)Р Слід перевіряти умову Efi,d,t < Rfi,d,t.

(5) Для даних таблиць 4.1-4.7 лінійна інтерполяція дозволяється для всіх фізичних параметрів.

Примітка. Якщо застосування дійсної класифікації неможливо, це позначається “-“ у таблицях.

4.2.2 Балки зі сталевих профілів з частковим бетонним облицюванням

(1) Балки, що складаються зі сталевого профілю з частковим бетонним облицюванням, (рисунок 1.5) можна класифікувати залежно від рівня навантаження ηfi,t, ширини балки b та відношення площі додаткового армування As до площі нижньої полиці Af, як зазначено в таблиці 4.1.

(2)Значення, що наведені в таблиці 4.1, є дійсними для вільно опертих балок.

(3)При визначенні Rd та Rfi,d,t = ηfi,tRd за допомогою таблиці 4.1 слід врахувати

такі умови:

-товщина стінки ew не перевищує 1/15 ширини b;

-товщина нижньої полиці ef не перевищує вдвічі товщини стінки ew;

-товщина бетонної плити hc становить щонайменше 120 мм;

4.2 Tabulated data

4.2.1 Scope of application

(1)The following rules refer to member analysis according to 2.4.2. They are only valid for the standard fire exposure.

(2)The data given hereafter depend on the

load level ηfi,t following (7)P, (9)P and (10) of 4.1.

(3) The design effect of actions in the fire situation, assumed to be time-independent,

may be taken as Efi,d according to (2) of 2.4.2.

(4)P It shall be verified that Efi,d,t < Rfi,d,t.

(5) For the tabulated data given in the Tables

4.1 to 4.7, linear interpolation is permitted for all physical parameters.

NOTE: When at present classification is impossible, this is marked by "-" in the tables.

4.2.2 Composite beam comprising steel beam with partial concrete encasement

(1) Composite beams comprising a steel beam with partial concrete encasement (Figure 1.5) may be classified in function of

the load level ηfi,t, the beam width b and the additional reinforcement As related to the

area of bottom flange Af as given in Table 4.1.

(2)The values given in Table 4.1 are valid for simply supported beams.

(3)When determining Rd and Rfi,d,t = ηfi,tRd in connection with Table 4.1, the following

conditions should be observed:

-the thickness of the web ew does not exceed 1/15 of the width b;

-the thickness of the bottom flange ef does

not exceed twice the thickness of the

web ew;

- the thickness of the concrete slab hc is at least 120 mm;

-відношення площі додаткового армування до загальної площі між полицями As/(Ac + As) не перевищує 5 %;

-значення Rd обчислюється згідно з EN 1994-1-1 за умови, що:

робоча ширина плити heff не перевищує 5 м;

додаткове армування As не враховується.

(4)Значення, наведені в таблиці 4.1, є дійсними для конструкційної сталі марки S355. Якщо використовується інша марка конструкційної сталі, мінімальні значення додаткового армування, що наведені в таблиці 4.1, мають бути помножені на відношення границі текучості сталі цієї марки до границі текучості сталі марки S355.

(5)Значення, що наведені в таблиці 4.1, є дійсними для сталі марки S500, що використовується для додаткового армування As.

(6)Значення, що наведені в таблицях 4.1 та 4.2, є дійсними для балок, з’єднаних з плоскими залізобетонними плитами.

(7)Значення, що наведені в таблицях 4.1 та 4.2, можна застосовувати для балок, приєднаних до плит перекриття з профільованим настилом, якщо щонайменше 85 % верхньої сторони сталевого профілю безпосередньо вкрито металевим листом. Якщо ця умова не виконується, поверх балок слід використовувати матеріал, що застосований для заповнення порожнин.

(8)Матеріал, що застосований для заповнення порожнин, має бути придатним для вогнезахисту сталі (див. ENV 13381-4 та/або ENV 13381-5).

(9)Додаткове армування має розташовуватись якомога ближче до нижньої полиці, враховуючи відстані до осей u1 та u2 за таблицею 4.2.

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

-the additional reinforcement area related to

the total area between the flange As/(Ac+As) does not exceed 5 %;

-the value of d R is calculated on the basis of EN 1994-1-1 provided that:

the effective slab width heff does not exceed 5 m,

the additional reinforcement As is not taken into account.

(4)The values given in Table 4.1 are valid for the structural steel grade S355. If another structural steel grade is used, the minimum values for the additional reinforcement given in Table 4.1 should be factored by the ratio of the yield point of this other steel grade to the yield point of grade S355.

(5)The values given in Table 4.1 are valid for the steel grade S500 used for the additional reinforcement As.

(6)The values given in Tables 4.1 and 4.2 are valid for beams connected to flat reinforced concrete slabs.

(7)The values given in Tables 4.1 and 4.2 may be used for beams connected to composite floors with profiled steel sheets, if at least 85 % of the upper side of the steel profile is directly covered by the steel sheet. If not, void fillers have to be used on top of the beams.

(8)The material used for void fillers should be suitable for fire protection of steel (see ENV 13381-4 and/or ENV 13381-5).

(9)Additional reinforcement has to be placed as close as possible to the bottom flange taking into account the axis distances u1 та u2 of Table 4.2.

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

Таблиця 4.1 - Мінімальні розміри поперечного перерізу b та відношення площі мінімального додаткового армування до площі полиці As/Af для балок, що містять сталевий профіль із частковим бетонним облицюванням

Table 4.1: Minimum cross-sectional dimensions b and minimum additional reinforcement in relation to the area of flange As/Af, for composite beams comprising steel beams with partial concrete encasement.

Таблиця 4.3: Мінімальний захисний шар бетону сталевого перерізу, що виконує вогнезахисну функцію

Table 4.3: Minimum concrete cover for a steel section with concrete acting as fire protection

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

обох кінців колони обмежені під час пожежі. Це, як правило, випадок на практиці, що відповідає рисункам 5.3 – 5.6, якщо припустити, що лише розглядуваний рівень навантаження підпадає під умови пожежі.

(3)При застосуванні таблиць 4.6 та 4.7,

Rd має базуватися на подвоєному значенні граничної довжини, застосованій при розрахунку вогнестійкості.

(4)Таблиці 4.4 – 4.7 дійсні як для центральнотак і для позацентрово

стиснених колон. При визначенні Rd має бути врахований ексцентриситет прикладення навантаження.

(5)Дані, що наведені в таблицях 4.4-4.7, дійсні для колон, максимальна довжина яких у 30 разів більша за мінімальний розмір поперечного перерізу.

4.2.3.2 Колони зі сталевих профілів, взятих у бетонну обойму

(1)Колони зі сталевих профілів, взятих у бетонну обойму, можна класифікувати

залежно від розміру bc або hc, захисного шару бетону c та мінімальної відстані us до осі арматурних стрижнів, як наведено для двох альтернативних рішень у таблиці 4.4.

(2)Якщо застосовується 4.1.10, всі рівні

навантаження ηfi,t можуть бути використані.

(3)Армування має складатися щонайменше з 4 стрижнів діаметром 12

мм. Для всіх випадках мінімальний відсоток поздовжнього армування має відповідати вимогам EN 1994-1-1.

(4) Максимальний відсоток поздовжнього армування має відповідати вимогам EN 1994-1-1. Для хомутів треба посилатися на EN 1992-1-1.

column ends are rotationally restrained in the fire situation. This is generally the case in practice according to Figures 5.3 to 5.6 when assuming that only the level under consideration is submitted to fire conditions.

(3)When using Tables 4.6 and 4.7, Rd has to be based on twice the buckling length used in the fire design situation.

(4)Tables 4.4 to 4.7 are valid both for concentric axial or eccentric loads applied to

columns. When determining Rd, the design resistance for normal temperature design, the eccentricity of the load should be considered.

(5)The tabulated data given in Tables 4.4 to 4.7 are valid for columns with a maximum length of 30 times the minimum external dimension of the cross-section chosen.

4.2.3.2 Composite columns made of totally encased steel sections

(1)Composite columns made of totally encased steel sections may be classified as a function of the depth bc or hc, the concrete cover c of the steel section and the minimum axis distance us of the reinforcing bars as given by the two alternative solutions in Table 4.4.

(2)All load levels fi ,t η may be used when applying (10) of 4.1.

(3)The reinforcement should consist of a

minimum of 4 bars with a diameter of 12 mm. In all cases the minimum percentage of longitudinal reinforcing bars should fulfil the requirements of EN 1994-1-1.

(4) The maximum percentage of longitudinal reinforcing bars should fulfil

Таблиця 4.4: Мінімальні розміри поперечного перерізу, мінімальний захисний шар бетону сталевого перерізу та мінімальна відстань до осі арматурних стрижнів для колон зі сталевих профілів, взятих у бетонну обойму

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

Table 4.4: Minimum cross-sectional dimensions, minimum concrete cover of the steel section and minimum axis distance of the reinforcing bars, of composite columns made of totally encased steel sections.