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

Дані розрахункові криві базуються на коефіцієнтах надійності для матеріалів

γM,fi,a = γM,fi,c = γM,fi,s = 1,0.

G.7 Позацентровий стиск

(1) Для колони, до якої прикладене навантаження з ексцентриситетом δ, розрахункове навантаження при

поздовжньому згині, Nfi,Rd,δ, можна визначити за:

N FI , RD ,δ = N FI , RD (NRD ,δ NRD ),

де NRd та NRd,δ – поздовжнє навантаження при поздовжньому згині та

граничне навантаження з ексцентриситетом згідно EN 1994-1-1, при проектуванні за нормальної температури.

(2) Точка прикладання навантаження з ексцентриситетом знаходиться в межах поперечного перерізу колони.

These design graphs are based on the partial material safety factors γM,fi,a = γM,fi,c =

γM,fi,s = 1,0.

Арматурні

стрижні

Прокатний профіль Зварні хомути Сталевий хомут Стрижневі анкери Арматурні стрижні Конструктивні арматурні стрижні Бетон

Розрахункова несуча здатність на стиск NFI,RD,Z, МН

Додаток Н

(довідковий)

Спрощена розрахункова модель для трубобетонних конструкцій, що зазнають вогневого впливу по периметру перерізу за стандартним температурним режимом

H.1 Вступ

(1) Розрахункова модель для визначення розрахункової несучої здатності трубобетонних конструкцій за поздовжнього стиску під час пожежі складається з двох незалежних етапів:

-визначення температурного поля у поперечному перерізі після вогневого впливу певної тривалості;

-визначення розрахункового граничного поздовжнього навантаження

за поздовжнього згину Nfi,Rd для температурного поля, визначеного вище.

H.2 Розподіл температури

(1)Розподіл температури має визначатися відповідно до розділу 4.4.2.

(2)При визначенні розподілу температури температурним опором між сталевою стінкою та бетоном можна знехтувати.

H.3 Розрахункове поздовжнє граничне навантаження, що спричиняє втрату стійкості за підвищених температур

(1) Розрахункове поздовжнє граничне навантаження Nfi,Rd, що спричиняє втрату стійкості, для трубобетонних конструкцій можна визначити за формулою:

N fi, Rd = N fi, cr = N fi, pl, Rd , де

N FI ,CR = π 2 [EA,θ ,σ IA + EC ,θ ,σ IC + ES ,θ ,σ IS ]/ λ2θ , та

N fi, pl ,Rd = Aaσ a,θ / γ M , fi,a + Acσ c,θ / γ M , fi,c + Asσ s,θ / γ M , fi,s ,

та де Nfi,cr – граничне навантаження або гранична сила Ейлера;

Nfi,pl,Rd – розрахункове значення пластичного опору поздовжньому стиску цілого поперечного перерізу;

lθ - гранична довжина під час пожежі;

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

Annex H

[informative]

Simple calculation model for concrete filled hollow sections exposed to fire all around the column according to the standard temperature-time curve.

H.1 Introduction

(1) The calculation model to determine the design value of the resistance of a concrete filled hollow section column in axial compression and in the fire situation, is divided in two independent steps:

-calculation of the field of temperature in the composite cross-section after a given duration of fire exposure and

-calculation of the design axial buckling

load Nfi,Rd for the field of temperature previously obtained.

H.2 Temperature distribution

(1)The temperature distribution shall be calculated in accordance with 4.4.2.

(2)In calculating the temperature distribution, the thermal resistance between the steel wall and the concrete may be neglected.

H.3 Design axial buckling load at elevated temperature

(1) For concrete filled hollow sections, the design axial buckling load Nfi,Rd may be obtained from:

Nfi,cr is the elastic critical or Euler buckling load,

Nfi,pl,Rd is the design value of the plastic resistance to axial compression of the total cross-section,

lθ is the buckling length in the fire situation,

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

– тангенціальний модуль пружності для співвідношення “напруження-деформації” матеріалу i за температури θ та напруженні σi,θ, (таблиця 3.1 та рисунок 3.2);

Іі – момент інерції площі матеріалу і відносно центральної осі у або z поперечного перерізу;

Aі – площа поперечного перерізу матеріалу і;

– напруження в матеріалі і за температури θ.

(2)Ei,θ,σ Іі та Aі σі,θ розраховані як сума всіх елементарних частин dydz температурою θ після пожежі тривалістю t.

(3)Значення Ei,θ,σ та σі,θ для використання узгоджуються з:

εa = εc = εs = ε

де ε – поздовжня деформація колони; εi – поздовжня деформація матеріалу і

поперечного перерізу.

(4) Значення розрахункових поздовжніх граничних навантажень Nfi,Rd можуть бути дані у розрахункових кривих, наведених на рисунках H.3 та H.4, залежно від відповідних фізичних параметрів.

Примітка. Звичайна методика застосовується для поетапного збільшення деформацій. Зі збільшенням деформацій, Ei,θ,σ та Nfi,cr знижуються, а σі,θ та Nfi,pl,Rd збільшуються. Рівень деформації визначається, якщо Nfi,cr дорівнює Nfi,pl,Rd, а умова (1) виконана.

H.4 Ексцентриситет навантаження

(1) Ці правила застосовуються за умови, що під час пожежі співвідношення між згинальним моментом та поздовжньою силою M/N = δ не перевищує 0,5b або d поперечного перерізу.

(2) Для ексцентриситету навантаження δ еквівалентне осьове навантаження Nequ, що використовується разом з розрахунковими графіками осьового навантаження під час пожежі, може бути визначено за:

Nequ = N fi, Sd /(ϕs ϕδ ),

Ei,θ,σ is the tangent modulus of the stressstrain relationship for the material i at temperature θ and for a stress σi,θ, (see Table 3.1 and Figure 3.2)

Іі is the second moment of area of the material i, related to the central axis y or z of the composite cross-section,

Aі is the cross-section area of material i,

σі,θ is the stress in material i, at the temperature θ.

(2)Ei,θ,σ Іі and Aі σі,θ are calculated as a summation of all elementary elements dydz having the temperature θ after a fire duration t.

(3)The values of Ei,θ,σ and σі,θ to be used comply with:

(H.4)

where:

ε is the axial strain of the column and

εi is the axial strain of the material i of the cross-section.

(4) The design axial buckling loads Nfi,Rd may be given in design graphs, like those of Figures H.3 and H.4, in function of the relevant physical parameters.

NOTE: The normal procedure is to increase the strain in steps. As the strain increases, Ei,θ,σ and Nfi,cr decrease and σі,θ and Nfi,pl,Rd increase. The level of strain is found where Nfi,cr and Nfi,pl,Rd are equal and the condition in (1) is satisfied.

H.4 Eccentricity of loading

(1)The following rules are applicable provided that, in the fire situation, the ratio between bending moment and axial force, M/N = δ, does not exceed 0,5 times the size b or d of the cross-section.

(2)For a load eccentricity δ, the equivalent axial load Nequ to be used in connection with the axial load design graphs in the fire situation may be obtained from:

(H.5)

де ϕs – дано на рисунку H.1 та ϕδ - на рисунку H.2;

b – розмір квадратного перерізу; d – діаметр круглого перерізу;

δ – ексцентриситет навантаження.

H.5 Область застосування

(1) Дана розрахункова модель може застосовуватися лише для квадратних або круглих перерізів за таких умов:

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

where:

ϕs is given by Figure H.1 and ϕδ by Figure H.2.

b is the size of a square section,

d is the diameter of a circular section, δ is the eccentricity of the load.

H.5 Field of application

(1) This calculation model may only be applied for square or circular sections in the following conditions:

прДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:201Х

Рисунок H.1: Залежність коефіцієнту корегування ϕs від відсотоку армування

Рисунок H.2: Залежність коефіцієнту корегування ϕδ від ексцентриситету δ

Figure H.1: Correction coefficient ϕs as a function of the percentage of reinforcement

Figure H.2: Correction coefficient ϕδ as a function of the eccentricity δ