Brandschutznachweis in RFEM 6
In RFEM 6 ist es möglich, die Brandschutzkonfiguration für die Stahlbemessung mit den in Bild 1 gezeigten Tabellen zu definieren und die außergewöhnliche Bemessungssituation für die Brandschutzbemessung zu verwenden. Die maßgebende Einwirkung dieser Bemessungssituation wird dann mit der Tragfähigkeit für Brandtemperatur verglichen, woraus ein Nachweisverhältnis resultiert, das kleiner als 1 sein muss, damit der Nachweis erfüllt ist. The design value of the resistance is obtained by reducing the yield strength due to the increased temperature, whereas the reduction factor depends on the steel temperature θa at the end of the required time of fire resistance and it is interpolated from [1], Table 3.1.
Bemessungsparameter für den Brandschutz in RFEM 6
Die Bemessungsparameter für den Brandschutz in RFEM 6 können in der in Bild 2 dargestellten Maske angepasst werden. Soll die Endtemperatur analytisch definiert werden, sind die erforderliche Feuerwiderstandsdauer und das Analyse-Zeitintervall festzulegen.
Die Stahltemperatur θa zum Ende der erforderlichen Feuerwiderstandszeit tf,erf ergibt sich durch Berechnung der Temperaturerhöhung für den Stahl Δθa zu jedem Analysezeitraum nach Gleichung (4.25) von [1]. The steel temperature for the next time step is obtained from the sum of the steel temperature of the previous step and the heating Δθa until the point time t, where the governing steel temperature is obtained.
| ksh | Korrekturfaktor zur Berücksichtigung des Abschattungseffekts |
| Am/V | Profilfaktor (gibt das Verhältnis der ungeschützten Oberfläche zum Volumen wieder) |
| ca | Spezifische Wärmekapazität |
| ρa | Dichte des Stahls |
| Δt | Intervall für den Zeitschritt |
| hnetto,d | Netto-Wärmestrom |
The design parameters that affect the calculation of the final temperature have to be determined in the fire resistance configuration shown in Image 2. Hence, the number of cross-section sides that are exposed to fire has to be defined, since it affects the determination of the section factors according to [1], Tables 4.2 and 4.3.
Als nächstes ist die Temperaturkurve zur Ermittlung der Gastemperatur auszuwählen. Es stehen drei Kurven zur Auswahl: die Einheitstemperatur-Kurve (ETK), die Außenbrandkurve und die Hydrocarbon-Brandkurve (Bild 3 bis Bild 5). Aus diesen Diagrammen kann das Programm die Gastemperatur ermitteln.
The configuration factor, the emissivity of the steel member, and the emissivity of fire as factors for the determination of net flux according to [1] and [2] are preset by the program, but the user can adjust them to specific conditions. Der günstige Effekt des Feuerverzinkens von Bauteilen kann auch bei der Ermittlung der Stahltemperatur berücksichtigt werden, indem die Option "Verzinkte Oberfläche des Stabs aus Kohlenstoffstahl" ausgewählt wird. In der Regel wird der untere Oberflächenemissionsgrad der verzinkten Oberfläche εm,lim bis zur Grenztemperatur berücksichtigt. At higher temperatures, on the other hand, the surface emissivity of the carbon steel (εm) is taken into account.
If the steel components are protected against the effects of fire, the user should create a new fire resistance configuration and assign it to these components. The fire protection parameters such as protection type, unit mass, thermal conductivity, specific heat, and thickness of the protection can be defined easily, as shown in Image 6. Auf diese Weise lassen sich verschiedene Brandschutzkonfigurationen definieren und unterschiedlichen Bauteilen zuordnen. Diese Konfigurationen können sich nicht nur in Bezug auf die Schutzparameter, sondern auch in Bezug auf alle anderen oben erwähnten Brandschutznachweisparameter unterscheiden.
If the user's preference is to define the final temperature manually and not analytically as described in the preceding text, this can be done as shown in Image 7.
Ausnutzungen im Hinblick auf den Brandschutz
Once the Steel Design is calculated, the design ratio on members in terms of fire resistance is included in the Results table, as shown in Image 8. Auch die Nachweisdetails mit dem Hinweis auf die für den Nachweis verwendeten Gleichungen und Tabellen können angezeigt werden (Bild 9).
