Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре / Европейские нормативные документы (Еврокоды) / DSTU-N B EN 1995-1-2 (Eurokod 5)

кутів конструкції. Як альтернатива умовний поперечний переріз без заокруглень кутів має бути розраховано, базуючись на умовному коефіцієнті обвуглювання.

(4) Розташування лінії обвуглювання має бути прийнято як розташування 300-градусної ізотерми.

Примітка. Це припущення дійсне для більшості м’яких та твердих сортів дерева.

(5)Слід врахувати, що швидкості обвуглювання є нормально відмінними для:

-незахищених поверхонь протягом часу вогневого впливу;

-попередньо захищених поверхонь до моменту руйнування захисту;

-попередньо захищених поверхонь після руйнування захисту.

(6)Правила, описані в 3.4.2 і 3.4.3, застосовують за стандартного температурного режиму.

Примітка. При параметричному вогневому впливі використовують додаток А.

прДСТУ-Н Б EN 1995-1-2:201Х

notional cross-section without corner roundings may be calculated based on the notional charring rate.

(4) The position of the char-line should be taken as the position of the 300-degree isotherm.

NOTE: This assumption is valid for most softwoods and hardwoods.

(5)It should be taken into account that the charring rates are normally different for

− surfaces unprotected throughout the time of fire exposure;

− initially protected surfaces prior to failure of the protection;

− initially protected surfaces when exposed to fire after failure of the protection.

(6)The rules of 3.4.2 and 3.4.3 apply to standard fire exposure.

NOTE: For parametric fire exposure, see annex A (informative).

де

dchar,0 – розрахункова глибина обвуглювання при одновимірному обвуглюванні; β0 – розрахункова швидкість одновимірного

обвуглювання за стандартного температурного режиму;

t – тривалість вогневого впливу.

Рисунок 3.1 – Одновимірне обвуглювання широкого поперечного перерізу (однобічний вогневий вплив).

(2) Умовна швидкість обвуглювання – це величина, що враховує ефект заокруглення кутів та наявність тріщин (рисунок 3.2), приймається сталою в часі. Умовна розрахункова глибина обвуглювання

where:

dchar,0 is the design charring depth for onedimensional charring;

β0 is the one-dimensional design charring rate under standard fire exposure;

t is the time of fire exposure.

Figure 3.1 — One-dimensional charring of wide cross section (fire exposure on one side)

(2) The notional charring rate, the magnitude of which includes for the effect of corner roundings and fissures, see figure 3.2, should be taken as constant with time. The notional design charring depth should be calculated as

де

dchar,n – умовна розрахункова глибина обвуглювання, що враховує вплив заокруглених кутів;

βn – умовна розрахункова швидкість обвуглювання, що враховує вплив заокруглених граней та тріщин.

(3)Розрахункову швидкість одновимірного обвуглювання застосовують за умови, що збільшення обвуглювання біля кутів враховують для поперечних перерізів з початковою мінімальною шириною BMIN , де:

where:

dchar,n is the notional design charring depth, which incorporates the effect of corner roundings;

βn is the notional design charring rate, the magnitude of which includes for the effect of corner roundings and fissures.

(3) The one-dimensional design charring rate may be applied, provided that the increased charring near corners is taken into account, for crosssections with an original minimum width, bmin, where

(3.3)

Якщо найменша ширина поперечного перерізу є меншою за bmin, в розрахунках необхідно приймати умовну розрахункову швидкість обвуглювання.

(4)Для поперечного перерізу, розрахованого з використанням розрахункової швидкості одновимірного обвуглювання, радіус заокруглення кутів приймають таким, що дорівнює глибині обвуглювання dCHAR,0.

(5)Для дерев’яних та деревинних поверхонь, незахищених протягом часу вогневого впливу, значення розрахункової швидкості обвуглювання β0 та βn наведено в таблиці 3.1.

Примітка. Для дерев’яних елементів збірних стін та перекриттів, в яких пустоти повністю заповнені ізоляційним матеріалом, значення умовної розрахункової швидкості обвуглювання βn наведено в додатку С.

When the smallest width of the cross section is smaller than bmin, notional design charring rates should be applied.

(4) For cross-sections calculated using onedimensional design charring rates, the radius of the corner roundings should be taken equal to the charring depth dchar,0.

(5) For surfaces of timber, unprotected throughout the time of fire exposure, design charring

rates β0 and βn are given in table 3.1.

NOTE: For timber members in wall and floor assemblies where the cavities are completely filled with insulation, values for notional design charring rates βn are given in annex C (informative).

Рисунок 3.2 - Глибина одновимірного обвуглювання dchar,0 та умовна глибина обвуглювання dchar,n.

(8)Розрахункові швидкості обвуглювання деревинних панелей, виготовлених згідно з EN 309, EN 313-1, EN 300 та EN 316, наведено

в таблиці 3.1. Значення використовуються для характеристичного значення густини 450 кг/м3 і товщини панелі 20 мм.

(9)Для інших характеристичних значень густини ρk та товщини панелі hp менше 20 мм, швидкість обвуглювання визначається за формулою:

Figure 3.2 — Charring depth dchar,0 for onedimensional charring and notional charring depth

dchar,n

(8)Design charring rates for wood-based panels in accordance with EN 309, EN 313-1, EN 300 and EN 316, and wood panelling are given in

Table 3.1. The values apply to a characteristic density of 450 kg/m3 and a panel thickness of 20 mm.

(9)For other characteristic densities ρk and panel thicknesses hp smaller than 20 mm, the charring rate should be calculated as

де

ρk – характеристична густина, кг/м3; hp – товщина панелі, мм.

where:

ρk is the characteristic density, in kg/m3; hp is the panel thickness, in millimetres.

3.4.3 Поверхні балок та колон попередньо захищені від вогневого впливу

3.4.3.1 Загальні положення

(1) Для поверхонь, захищених вогнезахисними покриттями, іншими захисними матеріалами або конструктивними елементами (рисунок 3.3), необхідно враховувати, що:

–початок обвуглювання затримується

до часу tch;

–обвуглювання може починатися до руйнування вогнезахисту зі швидкістю обвуглювання нижчою, ніж та, що наведена в таблиці 3.1, до настання часу руйнування tf вогнезахисту;

–після настання часу руйнування tf вогнезахисту, швидкість обвуглювання перевищує значення, наведені в таблиці 3.1, до настання часу ta, описаного нижче;

– для часу T , коли глибина

A

обвуглювання дорівнює меншому зі значень глибини подібного елемента без вогнезахисту або 25 мм, швидкість обвуглювання знову набуває значень, наведених в таблиці 3.1.

Примітка 1. Інші доступні засоби вогнезахисту включають спучені покриття та просочення. Методи

3.4.3 Surfaces of beams and columns initially protected from fire exposure

3.4.3.1 General

(1) For surfaces protected by fire protective claddings, other protection materials or by other structural members, see figure 3.3, it should be taken into account that

−the start of charring is delayed until time tch;

−charring may commence prior to failure of the fire protection, but at a lower rate than the charring rates shown in table 3.1 until failure time tf of the fire protection;

−after failure time tf of the fire protection, the charring rate is increased above the values shown in table 3.1 until the time ta described below;

−at the time ta when the charring depth equals either the charring depth of the same member without fire protection or 25 mm whichever is the lesser, the charring rate reverts to the value in table 3.1.

NOTE 1: Other fire protection available includes intumescent coatings and impregnation. Test methods are

випробування наведенні в ENV 13381-7.

Примітка 2. Захист, забезпечений іншими конструктивними елементами, може бути вичерпаний в результаті:

-відмови або руйнування захисного елемента;

-надлишкової деформації захисного елемента. Примітка 3. Різні етапи захисту, час переходу між етапами та відповідна швидкість обвуглювання наведені на рисунках 3.4-3.6.

Примітка 4. Правила для конструкцій з порожнинами наведені в додатку D.

(2)Крім правил, наведених нижче, на основі випробувань має бути визначено наступне:

- час до початку обвуглювання елемента tch;

- час руйнування вогнезахисного покриття або іншого захисного матеріалу tf;

- швидкість обвуглювання до руйнування захисту, коли tf > tch.

Примітка. Методи випробування наведенні в ENV 13381-7.

(3) Необхідно враховувати вплив незаповнених зазорів в стиках облицювання шириною більше 2 мм, а саме вплив на початок обвуглювання і відповідно на швидкість обвуглювання перед руйнуванням захисту.

а)

а)

1 – балка;

2 – колона;

3 – настил;

4 – покриття Рисунок 3.3 - Приклади вогнезахисного

покриття: а) балки, б) колони

прДСТУ-Н Б EN 1995-1-2:201Х

given in ENV 13381–7

NOTE 2: The protection provided by other structural members may be terminated due to

–failure or collapse of the protecting member;

–excessive deformation of the protecting member.

NOTE 3: The different stages of protection, the times of transition between stages and corresponding charring rates are illustrated in figures 3.4 to 3.6.

NOTE 4: Rules for assemblies with void cavities are given in annex D (informative).

(2) Unless rules are given below, the following should be assessed on the basis of tests:

−the time to the start of charring tch of the member;

−the time for failure of the fire protective cladding or other fire protection material tf;

−the charring rate before failure of the protection

when tf > tch.

NOTE: Test methods are given in ENV 13381-7.

(3) The effect of unfilled gaps greater than 2 mm at joints in the cladding on the start of charring and, where relevant, on the charring rate before failure of the protection should be taken into account.

б)

b)

Key: 1 beam

2 column

3 deck

4 cladding

Figure 3.3 — Examples of fire protective claddings to: a) beams, b) columns,

29

прДСТУ-Н Б EN 1995-1-2:201Х

Dchar,0 або Dchar,n , мм

2а

Позначення:

1 – залежність для незахищених елементів протягом часу вогневого впливу для швидкості обвуглювання βN (або β0); 2 – залежність для попередньо захищених елементів

після руйнування вогнезахисту:

2а – обвуглювання починається із збільшеною швидкістю;

2b – якщо глибина обвуглювання перевищує 25 мм, швидкість обвуглювання знижується до значень, наведених у таблиці 3.1.

Рисунок 3.4 - Залежність глибини обвуглювання від часу, коли tch=tf, а глибина обвуглювання не менше за 25 мм в момент

часу T

A

Dchar,0 або Dchar,n , мм

Позначення:

1 – залежність для незахищених елементів протягом часу вогневого впливу для швидкості обвуглювання, наведеної в таблиці 3.1; 3 – залежність для попередньо захищених елементів для

часу руйнування вогнезахисту tF та часу, обмеженого tA, що має менше за наведене у формулі (3.8б) значення.

Рисунок 3.5 - Залежність глибини обвуглювання від часу, коли tch = tf, а глибина обвуглювання менше за 25 мм в момент часу ta

2б

або мм

мм

Час, t Time t

Key:

1 Relationship for members unprotected throughout the time of fire exposure for charring rate βN (or β0)

2 Relationship for initially protected members after failure of the fire protection

2a After the fire protection has fallen off, charring starts at increased rate

2b After char depth exceeds 25 mm charring rate reduces to the rate shown in table 3.1

Figure 3.4 — Variation of charring depth with time when tch = tf and the charring depth at time ta is at least 25 mm

Час, t Time t

Key:

1 Relationship for members unprotected throughout the time of fire exposure for charring rate shown in table 3.1

3 Relationship for initially protected members with failure times of fire protection tF and time limit tA smaller than given

by expression (3.8b)

Figure 3.5 —Variation of charring depth with time when tch = tf and the charring depth at time ta is less than 25 mm

Позначення:

1 – залежність для незахищених елементів протягом часу вогневого впливу для швидкості обвуглювання βN (або β0); 2 – залежність для попередньо захищених елементів,

якщо обвуглювання починається до руйнування вогнезахисту;

2а – початок обвуглювання для часу tCH при зменшеній швидкості, якщо вогнезахист не зруйнований;

2b – після руйнування вогнезахисту обвуглювання починається із збільшеною швидкістю;

2c – коли глибина обвуглювання перевищує 25 мм, швидкість обвуглювання знижується до швидкостей, наведених в таблиці 3.1.

Час, t Time t

Key:

1 Relationship for members unprotected throughout the time of fire exposure for charring rate βN (or β0)

2 Relationship for initially protected members where charring starts before failure of protection:

2a Charring starts at tCH at a reduced rate when protection is still in place

2b After protection has fallen off, charring starts at increased rate

2c After char depth exceeds 25 mm charring rate reduces to the rate shown in table 3.1

(4) Для стадії, що настає після руйнування вогнезахисту, tf ≤ t ≤ ta, швидкість обвуглювання за таблицею 3.1 необхідно помножити на коефіцієнт k3 = 2. Для t ≥ ta швидкість обвуглювання за таблицею 3.1 застосовується без множення на k3.

(5) Момент часу ta (рисунки 3.4 і 3.5) за умови, що tch = tf, приймають за формулою:

(4)For the stage after failure of the protection given by tf ≤ t ≤ ta, the charring rates of table 3.1 should be multiplied by a factor k3 = 2. For t ≥ ta the charring rates of table 3.1 should be applied without multiplication by k3.

(5)The time limit ta, see figure 3.4 and 3.5, should for tch = tf be taken as

(3.8а)

(3.8б)

де βn – умовна розрахункова швидкість обвуглювання, мм/хв.

Формули (3.8) та (3.9) застосовують для одновимірного обвуглювання, якщо βn замінено на βo. Для розрахунку tf використовують 3.4.3.4.

Примітка. Формул (3.8 б) припускає, що обвуглений шар 25 мм дає достатній захист для зниження швидкості обвуглювання до значення, наведеного в таблиці 3.1.

where βn is the notional design charring rate, in mm/min.

Expressions (3.8) and (3.9) also apply to onedimensional charring when βn is replaced by βo. For the calculation of tf see 3.4.3.4.

NOTE: Expression (3.8b) implies that a char-layer of 25 mm gives sufficient protection to reduce the charring rate to the values of table 3.1.

3.4.3.3 Початок обвуглювання

(1) Для вогнезахисного покриття, яке складається з одного або декількох шарів деревинних панелей або дерев'яної обшивки, час початку обвуглювання tch захищеного дерев’яного елемента визначається за формулою:

3.4.3.3 Start of charring

(1) For fire protective claddings consisting of one or several layers of wood-based panels or wood panelling, the time of start of charring tch of the protected timber member should be taken as

Tch =

де hp – товщина панелі, для декількох шарів – їх сумарна товщина;

tch – час початку обвуглювання.

(2) Для покриття, що складається з одного шару гіпсокартонного листа типу A, F або Н згідно з EN 520, з заповненими зсередини або по периметру з’єднаннями, або з незаповненими зазорами шириною не більше 2

β0 where:

hp is the thickness of the panel, in case of several layers the total thickness of layers;

tch is the time of start of charring;

(2) For claddings consisting of one layer of gypsum plasterboard of type A, F or H according to EN 520, at internal locations or at the perimeter adjacent to filled joints, or unfilled gaps with a width of 2 mm or less, the time of start of charring

де hp – товщина панелі в мм.

У місцях, суміжних зі з’єднаннями з незаповненими зазорами, шириною більше 2 мм, час початку обвуглювання tch визначається за формулою:

Tch

Де:

hp – товщина панелі в мм.

Примітка. Гіпсокартонні листи типу Е, D, R та І згідно з EN 520 мають такі ж або кращі механічні, теплофізичні та термомеханічні властивості, що і типу А та Н.

where:

hp is the thickness of the panel, in mm.

At locations adjacent to joints with unfilled gaps with a width of more than 2 mm, the time of start of charring tch should be calculated as

where:

hp is the thickness of the panel, in mm;

NOTE: Gypsum plasterboard type E, D, R and I according to EN 520 have equal or better thermal and mechanical properties than type A and H.

(3)Для покриття, що складається з двох шарів гіпсокартонних листів типу А та Н, час початку обвуглювання tch визначається за формулою (3.11), де товщину hp приймають як товщину зовнішнього шару та 50 % товщини внутрішнього шару, за умови, що відстань між деталями кріплення у внутрішньому шарі не більша відстані між деталями кріплення у зовнішньому шарі.

(4)Для покриття, що складається з двох шарів гіпсокартонних листів типу F, час початку обвуглювання tch визначається за формулою (3.11), де товщину hp приймають як товщину зовнішнього шару та 80 % товщини внутрішнього шару, за умови, що відстань між деталями кріплення у внутрішньому шарі не більша відстані між деталями кріплення у зовнішньому шарі.

(5)Для балок або колон, захищених мінераловатними плитами, відповідно до 3.4.3.2(3) час початку обвуглювання tch визначається за формулою:

(3)For claddings consisting of two layers of gypsum plasterboard of type A or H, the time of start of charring tch should be determined according to expression (3.11) where the thickness hp is taken as the thickness of the outer layer and 50 % of the thickness of the inner layer, provided that the spacing of fasteners in the inner layer is not greater than the spacing of fasteners in the outer layer.

(4)For claddings consisting of two layers of gypsum plasterboard of type F, the time of start of charring tch should be determined according to expression (3.11) where the thickness hp is taken as the the thickness of the outer layer and 80 % of the thickness of the inner layer, provided that the spacing of fasteners in the inner layer is not greater than the spacing of fasteners in the outer layer.

(5)For beams or columns protected by rock fibre batts as specified in 3.4.3.2(3), the time of start of charring tch should be taken as

Tch = 0,07(Hins

де:

tch – час початку обвуглювання, хв;

hins – товщина ізоляційного матеріалу, мм; ρins – густина ізоляційного матеріалу, кг/м3 .

3.4.3.4 Час руйнування вогнезахисного покриття

(1) Руйнування вогнезахисного покриття може відбуватися внаслідок:

-обвуглювання або погіршення механічних властивостей матеріалу покриття;

-недостатню довжину проникання деталей кріплення в необвуглену деревину;

where:

tch is the time of start of charring in minutes;

hins is the thickness of the insulation material in millimetres;

ρins is the density of the insulating material in kg/m3.

3.4.3.4 Failure times of fire protective claddings

(1) Failure of fire protective claddings may occur due to

−charring or mechanical degradation of the material of the cladding;

−insufficient penetration length of fasteners into uncharred timber;

33

де ch – визначено за формулами, що вказані в 3.4.3.3.3.

Примітка. Руйнування внаслідок зниження механічних властивостей залежить від температури, розміру панелей і їх розташування. Вертикальне положення більш сприятливе, ніж горизонтальне.

where tch is calculated according to expression 3.4.3.3(3).

NOTE: In general, failure due to mechanical degradation is dependent on temperature and size of thepanels and their orientation. Normally, vertical position is more favourable than horizontal.

Де:

hp – товщина панелі;

dchar,0 – глибина обвуглювання дерев'яного елемента;

la – мінімальна глибина проникнення деталей кріплення в необвуглену деревину. Збільшення обвуглювання поблизу кутів враховується відповідно до 3.4.2(4).

3.5 Клейкі речовини

(1)Р Клейкі речовини для конструкцій повинні забезпечувати з'єднання такої міцності та довговічності, щоб цілісність з'єднання зберігалася до настання межі вогнестійкості.

Примітка. Для деяких клейких речовин температура зниження механічних характеристик значно нижче температури обвуглювання деревини.

where:

hp is the panel thickness;

dchar,0 is the charring depth in the timber member; la is the minimum penetration length of the fastener into uncharred timber.

Increased charring near corners should be taken into account, see 3.4.2(4).

3.5 Adhesives

(1)P Adhesives for structural purposes shall produce joints of such strength and durability that the integrity of the bond is maintained in the assigned fire resistance period.

NOTE: For some adhesives, the softening temperature is considerably below the charring temperature of the wood.