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001026
2023-12-05

VE1026 | 抗火设计: 钢筋混凝土柱计算按照简化方法 A DIN EN 1992-1-2, 5.3.2

设计一个三层建筑的内柱。 柱子与上、下梁采用整体连接。 根据欧洲规范 DIN EN 1992-1-2 对柱子进行防火设计时简化方法 A 得到验证,结果与 [1] 进行了比较。


材料 混凝土C35/45 混凝土抗压强度设计值 fcd 19,900 N/mm2
钢筋B500S(B) 屈服强度设计值 fyd 434,783 N/mm2
几何尺寸 结构 柱长 l 4,200 m
截面 高度 h 200 mm
宽度 B 200 mm
截面面积 Ac 400 mm2
荷载 永久荷载 LC1 Gk 363,000 kN
LC2 [THESIS.THESISTITLE]k 30,000 kN
LC3 Qk 150,000 kN

RFEM 设置

  • 目前激活第5章中的简化方法作为抗火设计方法。
  • 常温下的永久和短暂时间。 2.4.2(2) 是抗火荷载设计状况类型。
  • 设计荷载水平的折减系数 ηfi设为 0.61。
  • 抗火设计的弯曲屈曲 ky设为0.5。

结果

  1. 内力
    主导的荷载组合: 1.35·LC1 + 0.75·LC2 + 1.5·LC3
    轴力 NEd [kN]
    解析解
  2. 有效长度和长细比
    '有效长度和长细比
    描述 RFEM软件 比值
    ky 有效长度系数 1,000 1,000 1.00
    l0 有效长度 m 4,200 4,200 1.00
    l0 有效长度 m 4,200 4,200 1.00
    n 相对轴力 0,930 0,932 1.00
    iy 回转半径 57,700 57,700 1.00
    λ 长细比 72,746 73,000 0,99


    {>class="表格标题" 描述 RFEM软件 比率
    As,min 最小纵向钢筋面积 cm2 2,540 2,540 1.00
    As,req 需配的钢筋 cm2 12,480 12,400 1.00


    柱子所在建筑物的抗火设计等级为4。 因此柱子的抗火持续时间至少为 R60。 首先是简化方法A acc中的最小截面尺寸。按照 5.3.2(1), 表 5.2(a):
    {>class="表格标题"
    最小截面尺寸和钢筋轴线距离 acc.按照 5.3.2(1) 表 5.2a
    描述 RFEM软件 比率
    ηfi 抗火状况下设计荷载等级的折减系数 0,610 0,614 1.00
    NEd,fi 抗火设计时截面轴力 kN 452,856 453,000 1.00
    NRd 柱承载力 kN 798,835 800,000 1.00
    μ 抗火状况下的利用率 kN 0,570 0,566 1.00
    bmin,req 所需的最小截面尺寸 mm 216,7 217,0 1.00
    am,req 需要的最小距离 mm 39,3 39,3 1.00


    外,还要确定最小火灾持续时间 R。 它的计算公式如下: br/> 下面的公式来计算根据承载力 Rη,fi确定的抗火承载力

    了简化计算,文献中假设 μfi = ηfi 。使用实际得到的 μfi重新计算 Rη,fi ,以便与RFEM软件的计算结果进行比较:

    {>class="表格标题"
    最小防火设计时限换算为5.7
    描述 RFEM软件 比率
    μ 抗火状况下的利用率 kN 0,570 0,570 1.00
    ω 机械配筋率 0,689 0,690 1.00
    Rη,fi 根据承载力确定抗火承载力 35,948 35,690 1.00
    Ra 根据钢筋保护层确定抗火承载力 16,000 16,000 1.00
    Ri 根据屈曲长度确定抗火承载力 27,840 27,800 1.00
    Rb 根据截面尺寸确定抗火承载力 18,000 18,000 1.00
    Rn 根据钢筋数量确定抗火承载力 0 0 1.00
    R 耐火极限时间 最小 83 82 1,01

  3. 参考
    1. 德国混凝土与结构工程协会 E. V, 按欧洲规范 2 计算的实例。 第 1 卷: 建筑施工,柏林: Ernst & Sohn 2012, 一等奖 更正了 1 的再版。 版本,978-3-433-01877-4


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