436x
001026
2023-12-05

VE1026 | Odporność ogniowa: obliczanie słupa z betonu zbrojonego zgodnie z metodą uproszczoną A DIN EN 1992-1-2, 5.3.2

W pierwszym piętrze budynku zaprojektowano słup wewnętrzny. Słup jest monolityczny, połączony z belką górną i dolną. W przypadku uproszczonej metody A obliczania słupów z uwagi na warunki pożarowe zgodnie z DIN EN 1992-1-2 wykonano poprawność wyników, a wyniki porównano z [1].


Materiał Beton C35/45 Obliczeniowa wartość wytrzymałości betonu na ściskanie fcd 19,900 N/mm2
Stal zbrojeniowa B500S(B) Obliczeniowa granica plastyczności fyd 434,783 N/mm2
Geometria Konstrukcja Długość słupa lkolumna 4,200 m
Przekrój Wysokość h 200 mm
Szerokość b 200 mm
Pole przekroju Ac 400 mm2
Obciążenia Obciążenia stałe PO1 Gk 363,000 kN
PO2 sk 30,000 kN
PO3 Qk 150,000 kN

Ustawienia RFEM

  • Metoda uproszczona zgodnie z rozdziałem 5 została aktywowana jako metoda obliczeń ognioodporności.
  • Stała i przejściowa dla temperatury normalnej wg. to 2.4.2(2) to sytuacja obliczeniowa dla obciążeń ogniowych.
  • Współczynnik redukcyjny dla obliczeniowego poziomu obciążenia ηfi wynosi 0,61.
  • Wyboczenie giętne ky dla obliczeń odporności ogniowej wynosi 0,5.

Wyniki

  1. Siły wewnętrzne
    decydująca kombinacja obciążeń: 1.35·PO1 + 0.75·PO2 + 1.5·PO3
    Siła normalna NEd [kN]
    RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek
    737,550 738,000 1.00

  2. Długość efektywna i smukłość
    'Długość efektywna i smukłość
    Parametr Opis Jednostka RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek
    ky Współczynnik długości efektywnej 1,000 1,000 1.00
    l0 Długość efektywna m 4,200 4,200 1.00
    l0 Długość efektywna m 4,200 4,200 1.00
    n Względna siła normalna 0,930 0,932 1.00
    iy Promień bezwładności 57,700 57,700 1.00
    λ smukłość 72,746 73,000 0,99

  3. Wymagane zbrojenie
    Parametr Opis Jednostka RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek
    As,min Minimalne pole przekroju zbrojenia podłużnego cm2 2,540 2,540 1.00
    As,req wymagane zbrojenie cm2 12,480 12,400 1.00

  4. Obliczenia odporności ogniowej Budynek, w którym znajduje się słup, należy do budynku klasy 4. Dlatego wymaganie dla słupa wymaga zachowania odporności ogniowej co najmniej R60. Najpierw minimalny wymiar przekroju według metody uproszczonej A dla słupów wg. z 5.3.2(1), tabela 5.2(a):
    Minimalny wymiar przekroju i odległość osi prętów zbrojeniowych wg do 5.3.2(1) tabela 5.2a
    Parametr Opis Jednostka RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek
    fi Współczynnik redukcyjny poziomu obciążenia obliczeniowego dla sytuacji pożarowej 0,610 0,614 1.00
    NEd,fi Siła osiowa w przekroju od obciążenia przy obliczeniach z uwagi na warunki pożarowe kN 452,856 453,000 1.00
    NRd Nośność słupa kN 798,835 800,000 1.00
    μfi Stopień wykorzystania w sytuacji pożarowej kN 0,570 0,566 1.00
    bmin,req Wymagany minimalny wymiar przekroju mm 216,7 217,0 1.00
    am,req Wymagana odległość minimalna mm 39,3 39,3 1.00

Ponadto określany jest minimalny czas trwania pożaru R. oblicza się ją w następujący sposób:



Do obliczania odporności ogniowej, wyznaczonej na podstawie nośności R,fi :


Dla uproszczenia w literaturze przyjęto, że μfi = ηfi . Z tego względu konieczne jest ponowne obliczenie Rη,fi przy użyciu rzeczywistej wartości μfi, aby móc ją porównać z wynikami z programu RFEM:


Minimalny czas trwania pożaru wg. do równ. 5,7
Parametr Opis Jednostka RFEM Rozwiązanie analityczne Stosunek
μfi Stopień wykorzystania w sytuacji pożarowej kN 0,570 0,570 1.00
ω Intensywność zbrojenia 0,689 0,690 1.00
R,fi Odporność ogniowa wyznaczona na podstawie nośności 35,948 35,690 1.00
Ra Odporność ogniowa wyznaczona na podstawie otuliny zbrojenia 16,000 16,000 1.00
Ri Odporność ogniowa wyznaczona na podstawie długości wyboczeniowej 27,840 27,800 1.00
Rb Odporność ogniowa wyznaczona na podstawie wymiaru przekroju 18,000 18,000 1.00
Rn Odporność ogniowa wyznaczona na podstawie liczby prętów 0 0 1.00
[SCHOOL.SCHOOLORINSTITUTION] Czas odporności ogniowej Min. 83 82 1,01


Odniesienia
  1. Niemieckie Stowarzyszenie Techniki Betonowej i Konstrukcyjnej E. V, przykłady do obliczeń zgodnie z Eurokodem 2. Tom 1: Konstrukcja, Berlin: Ernst & Sohn 2012, I nagroda poprawiono przedruk 1. Wydanie, 978-3-433-01877-4


;