Opcja służy do określenia parametrów ogniowych typu pręta stalowego dla normy Eurocode 3 (2005). Dostęp do parametrów jest możliwy po naciśnięciu przycisku Ogień znajdującego się w oknie dialogowym Definicja typu pręta — parametry.
Opcja umożliwia projektowanie i weryfikację prętów stalowych dowolnego przekroju zgodnie z następującymi wskazówkami:
- norma europejska EC3 EN 1993—1—2:2005
- oficjalny dokument Komitetu Technicznego ECCS "Model Code of Fire Engineering" — pierwsze wydanie, maj 2001 r.
Zakres normy obejmuje obliczenia prętów stalowych obciążonych dowolnym zestawem sił wewnętrznych (N,Vy,Vz,Mx,My,Mz). Zgodnie z zaleceniami obydwu dokumentów obliczenia są prowadzone jedną z metod: metodą wytrzymałościową, metodą ‘temperaturową’ lub metodą czasową.
Metoda wytrzymałościowa
Na metodę wytrzymałościową składają się następujące czynności:
- wyznaczenie maksymalnej temperatury elementu Oa, max dla zdefiniowanych parametrów ogniowych i wymaganego czasu odporności ogniowej treq,
- zweryfikowanie wytrzymałości elementu z uwzględnieniem zmiany parametrów wytrzymałościowych stali w podwyższonej temperaturze,
- stosowany jest następujący warunek weryfikacyjny: Ed,fi < Rd,fi.
Metoda temperaturowa
Na metodę temperaturową składają się następujące czynności:
wyznaczenie (wprost lub metodą iteracyjną) temperatury krytycznej pręta Oa,Cr, przy której następuje wyczerpanie jego nośności; jeżeli temperatura elementu Oa,max, wyznaczona analogicznie jak w metodzie wytrzymałościowej, nie przekracza temperatury krytycznej Oa,Cr, to wówczas element kwalifikowany jest jako poprawny Oa,max < Oa,cr.
Metoda czasowa
Metoda czasowa polega na wyznaczeniu maksymalnego czasu wytrzymałości ogniowej pręta tfi,max dla zdefiniowanych przez użytkownika parametrów ogniowych; temperatura wyznaczona w taki sposób jest porównywana z wymaganą temperaturą treq; element jest uważany za poprawny, jeżeli spełnione jest kryterium treq > tfi,max.
Wybór metody obliczeniowej jest możliwy w oknie dialogowym Konfiguracja.
W programie możliwe jest wyznaczanie maksymalnej temperatury powierzchni elementów zabezpieczonych i niezabezpieczonych przeciwko bezpośredniemu działaniu ognia. RobotDostępna jest baza najczęściej stosowanych materiałów izolacyjnych zgodnie z Explanatory Document for ECCS N 89 — <Euro—Nomogram> Fire Resistance of Steel Structures; istnieje również możliwość dodawania nowych materiałów izolacyjnych do bazy.
Okno do definicji parametrów ogniowych pozwala także na symulowanie temperatury dowolnego pręta stalowego zdefiniowanego w analizowanym modelu. Wykres zamieszczony w dolnej części okna dialogowego obrazuje zmienność temperatury wybranego elementu w czasie (w przedziale 0—120 minut). Podawana jest również temperatura wybranego pręta dla aktualnie zdefiniowanego czasu odporności ogniowej. Wykres jest automatycznie aktualizowany po każdej zmianie dowolnego z parametrów.
Obliczenia ogniowe elementów stalowych zostaną rozpoczęte po włączeniu opcji Obliczenia ogniowe znajdującej się w oknie dialogowym Konfiguracja. W oknie dialogowym Konfiguracja może być również dokonany wybór normy, na podstawie której będzie prowadzona analiza (ogólne zalecenia normy EN 1993—1—2 lub zalecenia Komitetu Technicznego ECCS).
Możliwe są do ustawienia następujące parametry:
Parametry podstawowe
- w polu Parametry podstawowe określone mogą zostać następujące parametry:
Czas odporności ogniowej — wymagany czas odporności ogniowej w minutach (maksymalny czas wymaganej odporności ogniowej to 120 min)
Krzywa temperaturowa — wybór krzywej do wyznaczania temperatury gazów powstałych w wyniku pożaru; dostępne krzywe:
— Standard ISO 834
— pożar zewnętrzny
— pożar rozwinięty (płomień)
— pożar nierozwinięty (tlenie)
Ochrona ogniowa pręta — wybór, czy element będzie Zabezpieczony, czy Niezabezpieczony
Ekspozycja elementu — wybór z listy wyboru ikony dla elementu eksponowanego z 3 stron, ze wszystkich stron lub tylko z wyeksponowanym pasem dolnym
Element zabezpieczony
- w polu Parametry izolacji termicznej określone mogą zostać następujące parametry:
Typ zabezpieczenia przekroju — wybór typu zabezpieczeń; dostępne są 2 podstawowe typy: Obwodowe i Konturowe
Grupa materiałów — definicja grupy materiałów bazowych, np. płyty, tynki, farby
Nazwa materiału — definicja jednego z materiałów należących do wybranej grupy materiałowej, np. farba akrylowa
Grubość izolacji — definicja grubości warstwy izolacyjnej zabezpieczającej słup; domyślne wartości zależne są od materiału wybranego z bazy
Parametry Masa własna, Ciepło właściwe, Przenikalność cieplna są podawane informacyjnie dla typu materiału izolacyjnego wybranego z bazy
Dla elementu zabezpieczonego istnieje możliwość definicji nowego typu materiału izolacyjnego oraz dodania go do bazy materiałów izolacyjnych; jest to możliwe w oknie dialogowym Definicja pręta — nowe materiały izolacyjne otwieranym po naciśnięciu przycisku Nowy materiał.
Element niezabezpieczony
- w polu Parametry termiczne stali określone mogą zostać następujące parametry:
Masa własna — domyślna wartość roa = 7850 kg/m3
Współczynnik rozpraszania ciepła przez konwekcje — współczynnik zależny od wybranej krzywej temperaturowej
Współczynnik konfiguracji — współczynnik pozwalający na uwzględnienie kształtu elementów i jego pozycji w konstrukcji (więcej o definicji tego współczynnika można przeczytać w zaleceniach Komitetu Technicznego ECCS w punkcie III.3); przedział zmienności parametru: <0.01,1>
Emisyjność powierzchni — przedział zmienności parametru: <0.01,1>
Emisyjność ognia — przedział zmienności parametru: <0.01,1>
Pomiń efekt ‘cienia’ — włączenie tej opcji powoduje pominięcie obliczeń współczynnika ksh wykorzystywanego do wyznaczania temperatury krytycznej stali — w takiej sytuacji współczynnik będzie równy 1.0 (dotyczy wyłącznie obliczeń dla normy EN 1993—1—2)
- w polu Parametry dodatkowe określone mogą zostać następujące parametry:
Wsp. bezpieczeństwa dla promieniowania — domyślna wartość = 1.0
Wsp. bezpieczeństwa dla konwekcji — domyślna wartość = 1.0
Wsp. bezpieczeństwa dla stali w ogniu — domyślna wartość = 1.0
Parametr adaptacji — wielkość uwzględniająca niejednorodny przepływ ciepła przez przekrój zginanej belki w warunkach ogniowych; domyślna wartość = 0,7
- W polu Test maksymalnej temperatury pręta istnieje możliwość testowego wyznaczenia maksymalnej temperatury na powierzchni wybranego pręta konstrukcji; za pomocą parametrów przekrojowych pręta i wielkości zdefiniowanych w powyższym oknie dialogowym wyznaczona zostanie w programie maksymalna temperatura, jaką osiągnie element po zadanym czasie odporności ogniowej; wybranie opcji Temperatura pręta — użytkownika pozwala na pominięcie automatycznego wyznaczania temperatury elementu i na zdefiniowanie własnej temperatury
- Wykres Krzywa zmienności temperatury prezentuje sposób zmiany maksymalnej temperatury na powierzchni pręta w czasie (krzywa czerwona); krzywa niebieska pokazuje zmienność temperatury gazów powstałych w wyniku pożaru w czasie.