8930x
001438
15.5.2017

Posouzení požární odolnosti podle DIN EN 1993-1-2 (požární křivky)

Přídavný modul RF-/STEEL EC3 umožňuje používat v programu RFEM, případně RSTAB nominální křivky časové závislosti teploty. V programu jsou k dispozici normové teplotní křivky (NTK), křivky vnějšího požáru a uhlovodíkové křivky. Kromě toho se v programu nabízí možnost přímo zadat koncovou teplotu oceli. Tuto teplotu oceli můžeme například určit pomocí parametrické teplotní křivky tak, jak se stanoví v příloze k EN 1992‑1‑2. Níže popíšeme různé možnosti vystavení účinkům požáru.

požár

Požár působí na konstrukci, a proto je v EN 1991-1-2 regulován všemi okrajovými podmínkami. Tato norma také zahrnuje všechny nominální teplotní křivky a jednoduché modely přirozeného požáru, které mohou působit na konstrukci.

Nominální teplotní křivky

V průběhu let bylo provedeno mnoho požárních zkoušek k vyhodnocení chování konstrukčních prvků v případě požáru. Během zkoušek bylo možné stanovit vývoj požáru v čase a teplotní křivku v závislosti na požárním zatížení a složkách a materiálech. Tyto teplotní časové křivky jsou použitelné pouze do určitého bodu, protože neobsahují žádnou fázi vývoje požáru ani fázi ochlazování. Kvůli těmto zkouškám a pro jednotné jednotné posouzení byl kodifikován zákon o čase na základě mezinárodních dohod. DIN EN 1991-1-2 nabízí tři koncepce požárních křivek, které lze použít pro zjednodušenou metodu podle DIN EN 1993-1-2.

Standardní časová a teplotní křivka (ETK):
Θg = 20 + 345 ∙ log10 (8 ∙ t +1)
αc = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Vnější požární křivka:
Θg = 660 ∙ (1 - 0,687 ∙ e 0,32 ∙ t - 0,313 ∙ e -3,8 ∙ t ) + 20
αc = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Uhlovodíková požární křivka:
Θg = 1,060 ∙ (1 - 0,325 ∙ e -0,167 ∙ t - 0,675 ∙ e -2,5 ∙ t ) + 20
αc = 50 ∙ [W/(m ∙ K)]

Existuje také parametrizovaná křivka požární odolnosti, která je ovšem určena pro obecné posouzení požární odolnosti podle DIN EN 1993-1-2. Nejčastěji používaná je normová teplotní křivka, protože se podle ní provádí většina experimentálních testů materiálů pro požární ochranu. Naproti tomu křivka vnějšího požáru není důležitá, protože teplota této křivky roste až na 660 ° C, a proto není vhodná pro delší dobu působení požáru s požárně ochranným materiálem. Uhlovodíková požární křivka je podobná křivce požárního tunelu, protože její teplota stoupá až na 1350 ° C a její nárůst je ještě strmější než v případě jiných požárních křivek.

Vystavení účinkům parametrického požáru

Pokud jako požární scénář použijeme vystavení účinkům parametrického požáru, musí být zajištěn přenos zatížení daným konstrukčním prvkem. Nesmí dojít k selhání konstrukčního prvku během celé fáze požáru včetně fáze ochlazování nebo během požadované doby odolnosti. V příloze A normy EN 1991-1-2 je uvedena parametrická teplotní křivka. Tento požární scénář již není v Německu přípustný, protože se musí použít závazná národní příloha k EN 1991-1-2. Tento scénář byl nahrazen návrhovým požárem. Možný scénář požáru je možné popsat pomocí této křivky: od vývojové fáze přes fázi požáru kupole do fáze rozkladu.

Jednotlivé úseky křivky jsou zřetelně vymezeny body, které tak udávají průběh uvolňování tepla. Při stanovení teplotních hodnot je třeba rozlišovat mezi požáry řízenými větráním a požáry řízenými palivem. Navíc lze tento přirozený model požáru uplatňovat pouze omezeně. Platí pro požární úseky do podlahové plochy 400 m² a s maximální výškou 6 m. U návrhových požárů řízených větráním lze charakteristickou hodnotu maximální rychlosti uvolňování tepla vypočítat pomocí rovnic uvedených v Příloze A.


Autor

Ing. Frenzel je zodpovědný za vývoj produktů pro dynamiku. Kromě toho poskytuje technickou podporu pro zákazníky Dlubal Software v Německu.

Odkazy
Reference
  1. Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-2: Allgemeine Einwirkungen - Brandeinwirkungen auf Tragwerke; EN 1991-1-2:2002 + AC:2009
  2. Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-2: Allgemeine Einwirkungen - Brandeinwirkungen auf Tragwerke; DIN EN 1991-1-2/NA:2015-09
  3. Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; EN 1993-1-1:2005 + AC:2009
  4. Národní příloha - Národně stanovené parametry - Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby; DIN EN 1993-1-1/NA:2015-08
  5. Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall; EN 1993-1-2:2005 + AC:2009
  6. Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall; DIN EN 1993-1-2/NA:2010-12


;