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005181

Cisca Tjoa, PE

2024-11-19

知识库 001918 | 在 RFEM 6 中进行木杆件的 NDS 抗火设计

Name: 知识库 001918 | 在 RFEM 6 中进行木杆件的 NDS 抗火设计
Uploaded: 2024-11-19T00:00:00+01:00

主题:
在 RFEM 6 中进行木杆件的 NDS 抗火设计

注释:
在“木结构设计”模块中可以按照欧洲规范 [1] 第 16 章对木结构的杆件和面进行防火设计。本文通过 AWC 技术报告第 10 号 [2] 中的一个例子说明在抗火设计中如何考虑木材炭化和折减的截面尺寸。

论文摘要:

示例

AWC 技术报告第 10 号中的示例 1“计算木杆件和结构的抗火承载力” [2] 对 RFEM 模型的计算结果进行了验证。 A Douglas fir glulam beam is designed for a 1-hour fire exposure. 在梁的受压边缘（上部）钉上木板，用于侧向支撑（梁的稳定性系数 CL = 1.0）。其荷载、尺寸和材料属性如图01所示。

01 - _GLAM木梁_

在【抗火承载力配置】对话框中，可以定义梁暴露在火中的时间和暴露在火中的边。 Select 1-hour and deselect the Top (+z) side of the member, since the timber decking is assumed to provide cover. Additionally, the default values for the charring rate and adjustment factors can be revised as needed under the Standard Parameters tab (Image 02).

02 - 防火性能配置

对于设计状况 DS2，需要将极限状态类型设置为“防火极限状态”。在运行木结构设计计算后，显示强度和防火设计的结果（图03）。

火极限状态03

选择设计验算 FR 4100，查看抗火验算的详细信息（图 04）。对于受火构件，当受弯构件超过最大抗弯承载力时，由于截面模量 S 的折减 [2] 。
The reduced section modulus Sy of a beam exposed on three sides is calculated as:

S_{y} = \frac{(b - 2 \cdot a_{eff}) \cdot {(d - a_{eff})}^{2}}{6}

S_{y} = \frac{(6.75 in - 2 \cdot 1.8 in) \cdot {(13.5 in - 1.8 in)}^{2}}{6}

S_{y} = \frac{3.15 in \cdot {(11.7 in)}^{2}}{6}

S_{y} = 71.9 {in}^{3}

S_y	截面模量
B	宽度
d	宽度
a_eff	有效炭深 = 1.2a_炭= 1.2β_t * t^0.813 = 1.21.51^0.813

折减的截面模量

04 - 防火抗弯设计检查

接下来，选择设计验算FR 3100来查看抗剪验算的详细信息（图05）。 The beam is also subjected to induced shear parallel-to-grain where failure occurs when the maximum shear capacity is exceeded due to the reduction in cross-sectional area A.

05 - Fire Resistance Shear Design Check 火灾抗力剪切设计检查

如上图所示，RFEM 6 中木结构设计模块的结果与 AWC 技术报告编号 10 中的结果一致。

关于二维结构的抗火验算（包括正交胶合木（CLT））的信息，请参见下面的链接。 The fire design in the CSA O86 webinar starts at 34:35.

KB 001918

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